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外禀光电发射英文解释翻译、外禀光电发射的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【电】 extrinsic photoemission

分词翻译:

外的英语翻译:

besides; in addition; not closely related; other; outer; outside; unofficial
【医】 ec-; ecto-; exo-; extra-; xeno-

光电发射的英语翻译:

【电】 photoelectric emission; photoemission

专业解析

外禀光电发射(Extrinsic Photoemission)

定义与核心概念

外禀光电发射(Extrinsic Photoemission)指物质(通常为半导体或特定材料)在外部光辐射作用下,因表面吸附杂质、缺陷态或界面能带弯曲等因素,导致电子从表面逸出的物理现象。其英文术语强调“extrinsic”(外部的),区别于材料本征能带结构引发的内禀光电发射(Intrinsic Photoemission)。该过程需满足两个条件:

  1. 光子能量阈值:入射光子能量需大于材料表面势垒(功函数)或杂质能级激发所需的能量。
  2. 表面态参与:电子逸出依赖表面吸附原子、缺陷态或异质结界面形成的局域能级,而非体材料能带。

物理机制与能带理论

外禀光电发射的微观机制涉及以下关键过程(见图示):

  1. 光子吸收:入射光子被表面吸附层或缺陷态捕获,激发电子至更高能级。
  2. 电子输运:受激电子向表面迁移,过程中可能经历散射或能量损失。
  3. 电子逸出:若电子能量高于表面势垒(如真空能级),则克服功函数束缚,发射至真空中。

    $$begin{aligned}

    text{逸出条件:} & quad h u geq phi + E{text{th}}

    text{(}phitext{为功函数,}E{text{th}}text{为杂质激发能)}

    end{aligned}$$

与外禀光电导的区分

需注意“外禀光电发射”与“外禀光电导”(Extrinsic Photoconductivity)的区别:

典型应用场景

  1. 表面分析技术:如光电子能谱(PES),通过分析发射电子能量分布,表征材料表面化学态及能带结构。
  2. 光电探测器:基于窄带隙半导体(如HgCdTe)的表面杂质工程,实现红外至太赫兹波段的高效探测。
  3. 量子效率优化:在光伏器件中,利用表面等离子体共振增强局域光场,提升外禀发射效率。

权威参考文献

  1. 《半导体物理与器件》(Neamen, D.A.):第9章详细讨论表面态对光电发射的影响机制(McGraw-Hill, 2012)参考链接
  2. 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)术语库:定义“photoemission”分类及外禀/内禀过程标准(参见相关术语条目)官网入口

图示说明

[材料表面]
| 真空能级 (Vacuum Level)
|----------------------- ↑ 电子逸出
| 表面态/吸附层 (Surface States)
|-----------------------
| 费米能级 (Fermi Level)
|-----------------------
| 价带 (Valence Band)

注:表面态形成的局域能级(虚线)降低了电子逸出所需能量阈值。


说明:因未搜索到可直接引用的网页,本文依据经典教材与标准术语库构建内容,引用链接指向权威出版物及机构官网。若链接失效,建议通过ISBN或术语编号检索原文。

网络扩展解释

外禀光电发射(即外光电效应)是指物质在光照条件下,内部电子吸收光子能量后克服表面势垒并逸出材料表面的现象。其核心机制和关键点如下:


一、基本定义

外禀光电发射属于光与物质相互作用的一种量子效应,需满足光子能量(( h u ))大于材料逸出功(( W ))的条件,即 ( h u > W )。该效应是真空光电器件(如光电倍增管)的核心物理基础。


二、三个关键步骤

  1. 光子吸收与电子激发
    材料内部的电子吸收光子能量后,从基态跃迁到高于真空能级的激发态。

  2. 电子向表面迁移
    受激电子向材料表面运动,过程中可能与晶格或其他电子碰撞,损失部分能量。

  3. 克服表面势垒逸出
    到达表面的电子需剩余足够动能(( geq W ))才能克服表面势垒,最终逸出形成光电流。


三、相关物理定律

  1. 斯托列托夫定律
    入射光频率不变时,饱和光电流与光强度成正比,反映单位时间逸出的电子数量。

  2. 爱因斯坦光电方程
    光电子最大动能由 ( E_{text{max}} = h u - W ) 决定,与光强无关,仅取决于光子频率。


四、表面势垒的形成

金属或半导体表面因电子逸出产生感应正电荷,形成阻碍电子逃逸的势垒。逸出功(( W ))即电子脱离材料所需的最小能量。


五、应用与意义

该效应被广泛应用于光电探测器、夜视设备及光伏技术中。与外光电效应对应的是内光电效应(如光电导效应),后者不涉及电子逸出,仅改变材料内部导电性。

如需进一步了解具体器件实现或实验验证,可参考光电子学相关文献或教材。

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