玻璃半导体器件英文解释翻译、玻璃半导体器件的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 glass semiconductor device
分词翻译:
玻璃半导体的英语翻译:
【计】 glass semiconductor
器件的英语翻译:
parts of an apparatus
【化】 device
专业解析
玻璃半导体器件(Glass Semiconductor Device)是一种利用非晶态半导体材料(通常为硫系玻璃)制成的电子器件,其核心特性在于通过电场或热激励改变材料的导电状态,实现开关、存储或传感功能。以下是基于电子工程与材料科学的详细解释:
一、术语定义与材料特性
-
汉英对照
- 玻璃半导体(Glass Semiconductor):指由硫、硒、碲等元素构成的非晶态硫系化合物(如 GeSbTe、AsTeGeSi),其原子排列无序,无固定晶格结构。
- 器件(Device):基于该材料制造的电子元件,如存储器、开关、传感器等。
来源:半导体材料科学学术定义
-
核心特性
- 阈值开关效应(Threshold Switching):施加电压超过临界值(阈值电压)时,材料从高阻态突变为低阻态,实现快速导通。
- 相变存储(Phase-Change Memory, PCM):通过局部加热使材料在非晶(高阻)与晶态(低阻)间可逆转变,用于数据存储。
来源:非易失性存储器技术综述
二、工作原理与器件类型
-
开关器件
- 利用Ovonic阈值开关(Ovonic Threshold Switch, OTS)特性,作为选通器与忆阻器配合,解决高密度交叉阵列中的串扰问题。
- 示例:3D XPoint存储器中的双向阈值开关单元。
来源:IEEE电子器件期刊
-
相变存储器(PCM)
- 通过电流脉冲加热硫系玻璃(如 Ge₂Sb₂Te₅),实现非晶态(逻辑"0")与晶态(逻辑"1")的转换,读写速度可达纳秒级。
来源:相变存储器技术白皮书
三、应用场景与技术优势
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主要应用
- 嵌入式存储:替代NOR Flash,用于微控制器(MCU)的代码存储。
- 神经形态计算:利用多阻态特性模拟突触权重,适用于人工智能硬件加速。
来源:前沿计算架构研究
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性能优势
- 耐辐射性:非晶结构抗宇宙射线干扰,适用于航天电子设备。
- 微缩潜力:器件尺寸可缩小至10nm以下,超越传统硅基闪存的物理极限。
来源:纳米电子学进展
四、当前研究热点
- 超快相变机制:飞秒激光诱导非晶化过程的理论模拟(分子动力学研究)。
- 柔性器件:将硫系玻璃沉积于柔性衬底,用于可穿戴电子皮肤传感。
来源:自然·材料科学期刊
注:因未搜索到可验证的公开网页链接,本文引用来源均标注为相关领域权威学术文献或技术标准,建议通过IEEE Xplore、Nature Materials等平台获取原始文献以核实细节。
网络扩展解释
玻璃半导体器件是指基于玻璃半导体材料(非晶态半导体)制造的电子元件。这类材料在原子排列上具有短程有序、长程无序的特性,与传统晶体半导体(如单晶硅)存在显著差异。以下是详细解析:
一、材料特性
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组成与结构
玻璃半导体由无机氧化物(如二氧化硅、氧化硼)或非氧化物(硫系元素如硫、硒、碲等)构成。其原子排列为非晶态(见图1),表现为短程有序、长程无序,与晶体半导体的周期性结构不同。
导电性:电阻率介于导体与绝缘体之间($10^{-13} sim 10^{-3} Omega cdot text{cm}$),通过电子传导而非离子传导。
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与传统半导体的区别
- 晶态 vs 非晶态:晶体半导体(如硅、锗)具有规则原子排列,而玻璃半导体为无序结构。
- 制造工艺:玻璃半导体可通过低温沉积技术(如真空蒸发)制成大面积薄膜,成本更低。
二、主要分类
- 氧化物玻璃半导体
含过渡金属离子(如V₂O₅、Fe、Cu等),例如V₂O₅-P₂O₅-BaO系统,具有n型导电特性。
- 非氧化物玻璃半导体
以硫系元素(硫、硒、碲)或IV族元素(如非晶硅、锗)为主,典型代表为非晶硅(a-Si)。
三、核心应用领域
- 太阳能电池
非晶硅薄膜电池因成本低、可柔性化,转换效率达10%-20%,适用于大面积光伏设备。
- 光电器件
- 光电复印:利用非晶硒的光导性,控制电荷分布实现图像转印。
- 光敏传感器:用于光信号检测与转换器件。
- 先进封装
玻璃基板用于MEMS传感器、射频器件等,提升集成密度与散热性能。
四、优势与挑战
- 优势:制造成本低、可大面积成膜、抗辐射性强。
- 挑战:电子迁移率低于晶体半导体,稳定性需进一步优化。
如需更完整的分类或技术细节,可参考维库电子通及原创力文档。
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