射极效率英文解释翻译、射极效率的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 emitter efficiency
分词翻译:
射极的英语翻译:
【电】 emitter
效率的英语翻译:
efficiency
【化】 coefficient of performance(COP)
【医】 efficiency
【经】 efficiency
专业解析
在电子工程领域,"射极效率"(英文:Emitter Efficiency)是双极结型晶体管(BJT)的核心参数之一,用于衡量发射极向基区注入载流子的有效性。其定义为:发射极注入的少数载流子电流与总发射极电流的比值,反映了发射结对载流子注入的控制能力。
一、物理意义
射极效率(γ)表征发射极在正向偏压下,有用载流子注入的效率。理想情况下,发射极应仅注入一种载流子(NPN管为电子,PNP管为空穴),但实际因基区载流子反向注入发射极,会降低有效电流增益。公式表达为:
$$
gamma = frac{J{nE}}{J{nE} + J_{pE}}
$$
其中:
- $J_{nE}$:电子注入基区的电流密度;
- $J_{pE}$:空穴从基区反向注入发射极的电流密度。
二、影响因素
- 掺杂浓度
发射区掺杂浓度需远高于基区(典型>100倍),以抑制基区载流子反向注入。若掺杂不足,$J_{pE}$增大导致γ下降。
- 材料带隙
宽禁带发射区材料(如SiGe合金)可提升势垒高度,减少反向注入,改善γ。
- 温度效应
高温下少子浓度升高,$J_{pE}$增加,γ降低,影响晶体管高温稳定性。
三、与电流增益的关系
射极效率直接决定BJT的共基极电流增益(α)上限:
$$
alpha = gamma cdot beta_T
$$
其中$beta_T$为基区输运因子。γ越接近1(理想值),α越接近最大值,器件放大能力越强。
四、工程优化方向
- 异质结设计:采用SiGe/Si等异质结,利用价带偏移抑制空穴反向注入。
- 发射区厚度控制:减薄发射区厚度可降低基区空穴扩散电流,但需平衡串联电阻。
参考文献
- S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, Wiley, 1981. DOI:10.1002/0470068329
- J. D. Cressler, "SiGe HBT Technology: A New Contender for Si-Based RF and Microwave Circuit Applications," IEEE Trans. Microw. Theory Tech., 1998. DOI:10.1109/22.734501
- R. M. Warner & B. L. Grung, Transistors: Fundamentals for the Integrated-Circuit Engineer, Wiley, 1983.
- B. G. Streetman, Solid State Electronic Devices, Prentice Hall, 2015.
- D. L. Harame et al., "Si/SiGe Epitaxial-Base Transistors—Part I," IEEE Trans. Electron Dev., 1995. DOI:10.1109/16.385065
- P. Ashburn, Bipolar Transistor Design, Artech House, 2003.
(注:部分经典文献无公开链接,保留标准引用格式;其余链接均指向权威出版社或IEEE数据库。)
网络扩展解释
根据搜索结果和电子工程领域的常见定义,"射极效率"(Emitter Efficiency)是双极型晶体管(BJT)的重要参数,其核心含义为:
-
基本定义
指在晶体管工作时,发射极注入基区的有效载流子与总发射极电流的比值。该参数反映了载流子从发射区向基区注入的效率,直接影响晶体管的放大性能。
-
计算公式
发射效率通常用γ表示:
$$
γ = frac{I{n}}{I{n} + I_{p}}
$$
其中:
- $I_n$为电子电流(NPN型晶体管)
- $I_p$为空穴电流
- 影响因素
- 发射区与基区的掺杂浓度比
- 基区宽度与载流子扩散长度的关系
- 半导体材料的本征特性
- 工程意义
在晶体管设计中,高发射效率(接近1)能有效提升电流放大系数。实际应用中常通过重掺杂发射区、减小基区宽度等手段优化该参数。
注:由于搜索结果未提供详细技术参数,以上公式和影响因素说明结合了半导体物理基础理论。如需专业文献支持,建议查阅《半导体器件物理》等权威教材。
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