间接能隙半导体英文解释翻译、间接能隙半导体的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 indirect gap semiconductor

分词翻译：

间接的英语翻译：

【法】 remoteness

能隙的英语翻译：

【化】 energy gap

半导体的英语翻译：

semiconductor
【计】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【医】 semiconductor

专业解析

间接能隙半导体（Indirect Bandgap Semiconductor）是指其导带最小值（CBM）与价带最大值（VBM）在波矢空间（k空间）中处于不同位置的半导体材料。这种能带结构导致电子从价带跃迁至导带时，不仅需要吸收或释放能量（光子），还需同时改变动量（声子参与），以满足能量和动量守恒定律。其核心特征包括：

一、核心物理特性

动量不匹配（Momentum Mismatch）
导带底（CBM）与价带顶（VBM）在k空间中位置不同（如硅的CBM在方向，VBM在Γ点），电子跃迁需借助声子辅助以实现动量守恒。
跃迁概率低
因需同时吸收/发射光子和声子，间接跃迁的概率远低于直接跃迁，导致光吸收系数低、发光效率弱。
带隙能量公式
电子跃迁能量关系为：

$$ Eg = E{text{光子}} pm E_{text{声子}} $$

其中"±"对应声子吸收或发射过程。

二、典型材料与应用

常见材料
- 硅（Si）、锗（Ge）、磷化镓（GaP）等。
- 硅的带隙为1.12 eV（300K），是集成电路的基石材料。
应用场景
- 光伏器件：硅基太阳能电池依赖间接带隙，需厚吸收层补偿低光吸收率。
- 电子器件：高载流子迁移率适合逻辑芯片，但光电转换效率受限。

三、与直接能隙半导体的对比

特性	间接能隙（如Si）	直接能隙（如GaAs）
发光效率	极低（≈10^{-5}）	高（≈1）
光吸收系数	低（需μm级厚度）	高（nm级厚度即可）
主导应用	微电子、光伏	激光器、LED、光探测器

四、中英术语对照

间接能隙：Indirect Bandgap
导带最小值：Conduction Band Minimum (CBM)
价带最大值：Valence Band Maximum (VBM)
声子：Phonon（晶格振动量子）
波矢空间：k-space

参考文献

（注：链接指向权威教材及机构公开资源，确保原则）

网络扩展解释

间接能隙半导体是指导带底部（导带最小值）与价带顶部（满带最大值）在动量空间（k空间）中位置不同的半导体材料。其核心特征在于电子跃迁时不仅需要能量变化，还需改变动量，这一特性显著影响其光电性能。

关键特性与机制：

能带结构特点
电子从价带跃迁到导带时，由于导带底和价带顶的k值不同（如硅的导带底位于<100>方向，价带顶位于k=0处），需通过吸收或发射声子（晶格振动）来补偿动量差异。
发光效率低
因跃迁过程涉及声子参与，概率较低，导致间接能隙半导体（如硅、锗）的发光效率远低于直接能隙材料（如砷化镓），因此不适用于发光二极管（LED）或激光器件。
应用领域
尽管光电转换效率受限，但硅基间接能隙半导体凭借成熟的制造工艺和稳定性，仍是集成电路、太阳能电池等领域的主流材料。

典型材料示例：

硅（Si）：最常见的间接能隙半导体，占全球半导体市场的90%以上。
锗（Ge）：早期半导体器件的主要材料，现多用于特定高频应用。

补充说明：

间接能隙半导体的带隙值通常受温度、掺杂等因素影响，但这一特性与能隙类型的定义无直接关联（中关于外部应力引起能隙变化的描述存在争议，主流理论更强调能带结构的本征特性）。