空间电荷区英文解释翻译、空间电荷区的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 space-charge region

分词翻译：

空间电荷的英语翻译：

space charge
【化】 space charge
【医】 space charge

区的英语翻译：

area; borough; classify; distinguish; district; region; section
【计】 region
【医】 area; belt; field; quarter; regio; region; zona; zone

专业解析

空间电荷区（Space Charge Region）是半导体物理中的核心概念，指PN结附近因载流子扩散与复合形成的缺乏可移动载流子的区域。其汉英对照及详细解释如下：

一、术语定义与形成机制

中文术语：空间电荷区（亦称耗尽层、势垒区）
英文术语：Space Charge Region (Depletion Region, Barrier Region)

指PN结中载流子（电子与空穴）因浓度梯度发生扩散，导致交界面附近形成正负离子固定电荷的区域。该区域因可移动载流子耗尽而得名「耗尽层」。
形成原理：
P区空穴向N区扩散，N区电子向P区扩散，在交界处留下不可移动的电离杂质（P区为负离子，N区为正离子），形成由正负电荷构成的内建电场，方向由N区指向P区。

二、物理特性与数学描述

电场与电势分布：
内建电场强度 ( E ) 与电荷密度 ( rho ) 满足泊松方程：

$$

abla phi = -frac{rho}{varepsilon_s}

其中 ( phi ) 为电势，( varepsilon_s ) 为半导体介电常数。

宽度计算：
耗尽层宽度 ( W ) 与掺杂浓度成反比：

$$ W = sqrt{frac{2varepsilon_s}{q} left( frac{1}{N_A} + frac{1}{ND} right) (V{bi}-V)}

$$

( N_A )、( ND ) 为掺杂浓度，( V{bi} ) 为内建电势，( V ) 为外加偏压。

三、功能与应用

整流特性：
正向偏压时空间电荷区变窄，载流子可穿越势垒形成电流；反向偏压时展宽，阻断电流（二极管工作原理）。
电容效应：
耗尽层宽度随电压变化，形成势垒电容（( C_T = frac{varepsilon_s A}{W} )），应用于变容二极管。

汉英词典对照（权威来源）

中文术语	英文术语	定义描述
空间电荷区	Space Charge Region	载流子耗尽、含固定电荷的半导体区域，产生内建电场。
耗尽层	Depletion Layer	可移动载流子浓度近似为零的区域。
内建电势	Built-in Potential ((V_{bi}))	平衡状态下空间电荷区两侧的电势差。

参考文献（经典教材）：

《半导体器件物理》 (施敏, S. M. Sze), 第2章.

《半导体物理与器件》 (Donald A. Neamen), 第5章.

注：因未搜索到可靠网页结果，以上内容依据半导体领域权威教材撰写，建议用户查阅纸质或电子学术文献以获取完整公式推导与实验数据。

网络扩展解释

空间电荷区是半导体物理学中的核心概念，主要存在于PN结中。以下从多个角度详细解释其定义、形成机制及特性：

1.基本定义

空间电荷区（Space Charge Layer）是PN结内部P型与N型半导体交界处形成的极薄电荷区域，又称耗尽层。它由不可移动的正负离子构成，而非自由载流子（电子或空穴）。

2.形成机制

载流子扩散：P区空穴和N区电子因浓度差向对方扩散，导致交界处P区失去空穴（留下负离子），N区失去电子（留下正离子）。
内电场建立：离子形成的电场方向由N区指向P区，阻碍扩散并促使少子漂移，最终达到动态平衡。

3.结构特点

电荷分布：P区一侧带负电，N区一侧带正电，形成电中性整体。
电场与电势：内电场强度与杂质浓度相关，电势差构成势垒（约0.7V，硅材料）。
宽度因素：杂质浓度越高，空间电荷区越窄；外加电压可调节其宽度。

4.别称“耗尽层”的由来

因多数载流子（P区空穴、N区电子）在此区域被复合耗尽，仅剩固定不动的离子电荷。

5.应用与学科意义

空间电荷区是半导体器件（如二极管、太阳能电池）的核心结构，其特性直接影响器件的单向导电性和光电转换效率。该概念属于固体物理学研究范畴，对理解PN结工作原理至关重要。

如需进一步了解数学建模，空间电荷区宽度公式可表示为： $$ W = sqrt{frac{2epsilon}{q}left(frac{N_A + N_D}{N_A ND}right)(V{bi}-V)} $$ 其中$epsilon$为介电常数，$q$为电荷量，$N_A$和$ND$分别为受主和施主浓度，$V{bi}$为内建电势，$V$为外加电压。