扩散接面晶体管英文解释翻译、扩散接面晶体管的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 diffused-junction transistor
分词翻译:
扩散接面的英语翻译:
【电】 diffused junction
晶体管的英语翻译:
transistor
【计】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
专业解析
扩散接面晶体管(Diffused Junction Transistor)是一种利用半导体材料扩散工艺制造的具有两个PN结的三端有源器件,属于双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT)的一种重要实现方式。其核心含义和关键特征如下:
一、基本定义与工艺特征
- 扩散工艺形成结:通过高温扩散工艺,将特定杂质(如硼、磷)渗入半导体晶片(通常是锗或硅),精确控制掺杂浓度和结深,形成发射结(Emitter Junction)和集电结(Collector Junction)。这种工艺可实现高精度、可重复的结特性,是现代平面晶体管技术的基础。
- 三层结构:由三层交替掺杂的半导体区域构成:
- 发射区(Emitter):重掺杂,提供多数载流子(NPN型为电子,PNP型为空穴)。
- 基区(Base):薄且轻掺杂,控制载流子输运。
- 集电区(Collector):轻掺杂,收集载流子并输出电流。
二、工作原理
扩散接面晶体管通过基极电流控制集电极-发射极电流,实现信号放大或开关功能:
- 正向偏置发射结:发射结正向偏置时,发射区向基区注入载流子。
- 载流子输运与复合:注入的载流子在基区扩散,部分与基区多数载流子复合形成基极电流。
- 反向偏置集电结:集电结反向偏置时,电场收集扩散至集电结附近的载流子,形成集电极电流。基区厚度和掺杂浓度直接影响电流放大系数(β值)。
三、技术优势与应用
- 高频特性:扩散工艺可制造极薄的基区(微米级),减少载流子渡越时间,提升高频响应能力。
- 可靠性:平面扩散工艺兼容表面钝化技术(如二氧化硅层),显著降低漏电流和噪声。
- 集成电路基础:该工艺是早期硅平面晶体管及集成电路(IC)的核心技术,推动了微电子革命。
四、典型参数与物理关系
扩散结的结深 ( x_j ) 与扩散时间 ( t ) 满足:
$$
x_j = sqrt{Dt}
$$
其中 ( D ) 为杂质扩散系数,该公式体现了工艺对器件性能的控制逻辑。
权威参考来源
- Sze, S. M., & Ng, K. K. (2007). Physics of Semiconductor Devices (3rd ed.). Wiley.
- Streetman, B. G., & Banerjee, S. (2016). Solid State Electronic Devices (7th ed.). Pearson.
- 半导体器件制造工艺标准 IEEE Transactions on Electron Devices.
- 贝尔实验室技术报告 The Bell System Technical Journal (1950s-1960s).
网络扩展解释
扩散接面晶体管(diffused-junction transistor)是一种通过扩散工艺制造半导体接面的晶体管。以下从结构、工艺和应用三方面详细解释:
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核心定义与结构
扩散接面晶体管属于半导体器件,其核心结构是通过扩散工艺形成的PN结(即“扩散接面”)。这种接面通过高温下将掺杂剂扩散到半导体基材中形成,而非传统的合金法或外延生长法。其功能与普通晶体管类似,可实现电流放大、开关控制等操作。
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制造工艺特点
- 扩散法优势:通过控制掺杂剂浓度和扩散时间,能精确调节接面深度和电学特性,适用于高频、高功率场景。
- 工艺发展:随着制程技术进步,类似工艺曾被用于突破物理极限。例如,2016年劳伦斯伯克利实验室团队将晶体管制程从14nm缩减到1nm,展示了扩散等精密工艺的潜力。
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应用场景
主要应用于早期集成电路和分立器件,尤其在需要稳定高频性能的领域(如无线电通信设备)。现代晶体管虽多采用更先进的CMOS工艺,但扩散工艺仍是半导体制造的基础技术之一。
如需进一步了解晶体管工作原理或制程演进,可参考半导体物理相关文献或行业技术白皮书。
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