空穴迁移率英文解释翻译、空穴迁移率的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 hole mobility

分词翻译：

空穴的英语翻译：

cavity; hole
【计】 positive carrier; positive hole
【化】 cavity; hole; positive hole

迁移率的英语翻译：

【化】 mobility; mobility ratio

专业解析

空穴迁移率（英文：Hole Mobility）是半导体物理学中的一个核心参数，用于描述半导体材料中空穴（共价键中缺失电子形成的带正电的准粒子）在外加电场作用下移动难易程度的物理量。

其详细含义可从以下几个方面理解：

定义与物理意义：
- 空穴迁移率（μₚ）定量地表示空穴在单位电场强度（E）下的平均漂移速度（v_d）。其定义公式为： $$ v_d = mu_p times E $$ 即，空穴迁移率越大，意味着在相同的电场强度下，空穴获得的速度越快，其导电能力越强。
- 它与电子迁移率（μₙ）一起，共同决定了半导体材料的电导率（σ），关系式为： $$ sigma = q times (n times mu_n + p times mu_p) $$ 其中，q 是元电荷，n 是电子浓度，p 是空穴浓度。
影响因素：
- 晶格散射（声子散射）：半导体晶格原子的热振动（声子）会阻碍空穴的运动。温度升高，晶格振动加剧，散射增强，导致迁移率下降。这是本征半导体中迁移率随温度变化的主要机制。
- 电离杂质散射：半导体中的掺杂原子（施主或受主）电离后成为带电离子，会对运动中的空穴产生库仑力的吸引或排斥，造成散射。杂质浓度越高，散射越强，迁移率越低。这种效应在低温下尤为显著。
- 材料本身属性：不同半导体材料具有不同的能带结构和有效质量。空穴的有效质量（m*_p）是决定其迁移率的内在因素。有效质量越小，空穴对电场的响应越灵敏，迁移率通常越高（例如，硅中空穴的有效质量大于电子，导致其空穴迁移率低于电子迁移率）。
- 缺陷与位错：晶体中的缺陷和位错也会散射载流子，降低迁移率。
单位：
- 空穴迁移率的国际单位是平方米每伏特秒（m²/(V·s)）。在实际应用中，也常用平方厘米每伏特秒（cm²/(V·s)）表示。1 m²/(V·s) = 10⁴ cm²/(V·s)。
重要性：
- 器件性能关键参数：空穴迁移率直接影响 P 型半导体器件（如 PMOS 晶体管）的工作速度和效率。更高的空穴迁移率意味着器件可以工作得更快、功耗更低。
- 材料表征：测量空穴迁移率是评估半导体材料质量（如纯度、晶体完整性）和掺杂效果的重要手段。
- 器件设计基础：在集成电路设计中，准确知道材料的电子和空穴迁移率是进行器件建模和性能预测的基础。

权威参考来源：

Georgia State University HyperPhysics - 半导体概念：提供了半导体物理基础概念的清晰解释，包括载流子迁移率的定义和影响因素。 (链接示例格式，实际应替换为有效链接如：http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Solids/semcon.html)
University of Colorado Boulder - 半导体载流子迁移率讲义：详细讲解了迁移率的微观散射机制（晶格散射、杂质散射）及其对温度的依赖关系。 (链接示例格式，实际应替换为有效链接如：https://www.colorado.edu/physics/phys3330/lecture_notes/lecture_notes_pdf/lecture18.pdf)
National Institute of Standards and Technology (NIST) - 半导体材料数据库/手册：提供各种半导体材料（如Si, Ge, GaAs等）在标准条件下的电子和空穴迁移率参考值，并可能包含相关测量方法或理论背景。 (链接示例格式，实际应替换为有效链接如：https://www.nist.gov/pml/electronic-material-properties-database)
IEEE Xplore Digital Library - 相关期刊论文：搜索关键词如 “hole mobility”, “semiconductor transport”, “p-type semiconductor” 等，可找到大量关于特定材料空穴迁移率研究、测量技术及其对器件性能影响的最新、最深入的学术论文。 (链接示例格式：https://ieeexplore.ieee.org)

网络扩展解释

空穴迁移率是描述半导体或导电材料中空穴在外加电场作用下运动能力的物理量。以下是综合多个信息的详细解释：

1.基本定义

空穴迁移率指空穴在单位电场强度下的平均漂移速度，单位为厘米²/(伏·秒)（cm²/(V·s)）。它反映了空穴作为载流子的导电效率，迁移率越高，材料中空穴的传输能力越强。

2.与电子迁移率的差异

有效质量不同：空穴的有效质量通常大于电子（例如硅中电子有效质量约为0.26m₀，空穴为0.36m₀），导致空穴迁移率较低。
运动机制：电子在导带中自由运动，而空穴的运动依赖于价带中电子断键与重组，阻力更大。
典型数值：例如在轻掺杂硅中，电子迁移率约为1350 cm²/(V·s)，而空穴仅为480 cm²/(V·s)。

3.影响因素

有效质量：迁移率与有效质量成反比（公式：$mu = frac{qtau}{m^}$，其中$m^$为有效质量，$tau$为平均自由时间）。
散射概率：晶格振动、杂质等散射会降低迁移率。
温度与材料纯度：高温或高杂质浓度会增加散射，进一步减小迁移率。

4.实际意义

空穴迁移率直接影响半导体器件的性能，例如：

P型半导体导电性：空穴是P型半导体的主要载流子，其迁移率决定导电效率。
器件速度：迁移率高可提升晶体管开关速度及高频响应能力。

空穴迁移率是衡量材料中空穴响应电场能力的关键参数，其数值受材料本身（如有效质量）、环境（如温度）及结构（如晶格完整性）共同影响。理解这一概念对半导体材料设计和电子器件优化至关重要。