耗尽层英文解释翻译、耗尽层的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 depletion layer

分词翻译：

耗尽的英语翻译：

out of store; use up; deplete; drain; exhaust; swallow
【计】 exhausting
【经】 exhaust; exhaustion

层的英语翻译：

layer; region; stage; story; stratum; tier
【计】 layer
【医】 coat; lamella; lamellae; lamina; laminae; layer; strata; stratum

专业解析

耗尽层（Depletion Region）是半导体物理学和电子工程领域的关键概念，指在PN结或金属-半导体接触界面附近，载流子（电子和空穴）浓度显著低于半导体本体区域的一个空间电荷区。其形成原理、特性及应用如下：

一、基本定义与形成机制

当P型半导体（空穴为主）与N型半导体（电子为主）接触时，界面处发生载流子扩散：P区的空穴向N区扩散，N区的电子向P区扩散，导致界面附近留下不可移动的电离杂质（如P区的负离子、N区的正离子）。这些固定电荷形成内建电场，方向由N区指向P区，阻碍载流子进一步扩散。最终扩散与电场作用达到动态平衡，形成载流子耗尽的区域，即耗尽层（来源：施敏，《半导体器件物理》，第2章）。

二、核心物理特性

空间电荷分布
耗尽层内净电荷密度不为零，P区侧带负电（受主离子），N区侧带正电（施主离子），形成偶极层。电荷分布满足泊松方程： $$ frac{dphi}{dx} = -frac{rho(x)}{varepsilon_s} $$ 其中 $phi$ 为电势，$rho$ 为电荷密度，$varepsilon_s$ 为半导体介电常数（来源：Neamen, 《半导体物理与器件》，第7章）。
内建电势与宽度
耗尽层宽度 $W$ 取决于掺杂浓度和内建电势 $V_{bi}$： $$ W = sqrt{frac{2varepsilons V{bi}}{q} left( frac{1}{N_A} + frac{1}{N_D} right)} $$ 其中 $N_A$、$N_D$ 分别为受主和施主浓度，$q$ 为电子电荷（来源：Pierret, 《半导体器件基础》，第5章）。

三、功能与应用

整流特性：耗尽层是二极管、晶体管等器件单向导电性的物理基础。外加正向电压时耗尽层变窄，反向电压时展宽。
电容效应：耗尽层随电压变化的电荷调整行为形成结电容（$C_j$），影响高频电路响应速度（来源：Streetman, 《固态电子器件》，第4章）。
光电转换：太阳能电池中，耗尽层内的强电场分离光生电子-空穴对，产生光电流（来源：Green, 《太阳能电池：工作原理、技术与系统应用》，第3章）。

四、中英文术语对照

中文	英文	定义描述
耗尽层	Depletion Region	载流子浓度近乎为零的空间电荷区
空间电荷区	Space Charge Zone	含固定电离杂质电荷的区域，与耗尽层常互换使用
内建电场	Built-in Electric Field	由电离杂质电荷产生的电场，阻碍载流子扩散
势垒高度	Barrier Height	耗尽层两侧的电势差，决定载流子跨越界面的能量门槛

注：以上内容综合经典半导体物理教材，定义与原理已通过学术及工程实践验证。因术语解释属基础理论，未提供外部链接，权威性来源见引用的标准教材章节。

网络扩展解释

耗尽层（Depletion Region）是半导体物理学中的核心概念，主要存在于PN结结构中。以下是其详细解释：

1.基本定义

耗尽层是PN结中由于载流子扩散与漂移作用达到动态平衡时形成的区域。该区域内自由载流子（电子和空穴）浓度极低，几乎被“耗尽”，仅留下不可移动的带电离子（如掺杂的杂质离子），因此呈现高电阻特性。

2.形成机制

扩散作用：P区的空穴向N区扩散，N区的电子向P区扩散，形成浓度梯度。
空间电荷区：扩散后，P区留下带负电的离子，N区留下带正电的离子，形成内建电场。
动态平衡：电场引起的漂移运动与扩散运动最终平衡，导致载流子无法继续迁移，形成稳定的耗尽层。

3.别称与关联概念

空间电荷区：因正负离子电荷未被中和而得名（）。
势垒区：内建电场形成势垒，阻碍多数载流子的进一步扩散（）。

4.关键特性

宽度受多因素影响：包括半导体材料类型（如硅、锗）、温度及外加电压（正向偏压会缩小耗尽层，反向偏压则扩大）。
内建电压：耗尽层两侧的电势差，典型值在0.5-0.7V（硅材料）。

5.应用领域

耗尽层是半导体器件（如二极管、晶体管）工作的基础，其宽度变化直接影响器件的导电特性。

其他领域可能的含义

在石油/天然气开采中，“耗尽层”偶被借用描述资源枯竭的地层（），但此用法非主流，需结合上下文判断。