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能带图式英文解释翻译、能带图式的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【电】 band scheme

分词翻译:

能带的英语翻译:

【化】 band; energy band

图式的英语翻译:

【医】 schema; scheme

专业解析

能带图式(Energy Band Diagram)的汉英词典式详解

在固体物理学与电子工程领域,“能带图式”(Energy Band Diagram)是描述材料内部电子能量状态随空间位置变化的核心可视化工具。其英文直译为 “Energy Band Diagram”,完整反映了半导体、绝缘体及导体中电子能带结构的分布特征。以下是其详细释义:


一、术语定义与核心概念

  1. 能带(Energy Band)

    指晶体中电子允许占据的连续能量范围,由大量密集的原子轨道能级分裂形成。包括:

    • 价带(Valence Band, VB):被电子填满的最高能带,对应基态电子。
    • 导带(Conduction Band, CB):未被电子占据的最低空能带,电子可自由移动形成电流。
    • 禁带(Band Gap, Eg):价带顶与导带底之间的能量间隙,决定材料导电性。
  2. 图式(Diagram)

    以二维坐标系呈现能带结构,纵轴表示电子能量(单位:eV),横轴表示空间位置(如PN结、异质结界面)或动量空间。典型图示包含:

    • 费米能级(E~F~):电子占据概率为50%的能量参考面;
    • 真空能级(E~vac~):电子脱离材料束缚所需能量;
    • 掺杂能级(如施主/受主能级)。

二、物理意义与功能

  1. 揭示电子行为

    能带图式直观展示电子在材料不同区域的跃迁路径(如隧穿、热激发),解释电流输运机制。例如,PN结的能带弯曲揭示了内建电场的形成原理。

  2. 指导器件设计

    在半导体器件(晶体管、太阳能电池、LED)中,通过调控能带对齐(Band Alignment)实现载流子注入、分离与复合控制:

    • Type-I/II异质结:能带偏移类型决定电子-空穴空间分离效率;
    • 肖特基势垒:金属-半导体接触的能带弯曲影响整流特性。

三、关键参数与图示元素

参数符号 物理意义 影响
E~g~ 禁带宽度 材料是导体/半导体/绝缘体
E~C~ 导带底能量 电子导电能力
E~V~ 价带顶能量 空穴导电能力
E~F~ 费米能级位置 载流子浓度与掺杂类型(N/P)
χ (电子亲和势) 导带底到真空能级的差值 界面能带对齐关键参数

四、应用实例


权威参考来源

  1. Oxford University Press. Dictionary of Condensed Matter Physics (能带理论基础定义)
  2. Springer. Semiconductor Physics and Devices (能带图绘制方法与器件应用)
  3. IEEE Journal of Photovoltaics. "Band Diagram Engineering in Thin-Film Solar Cells" (光伏能带设计)
  4. APS Physical Review B. "Band Alignment at Heterointerfaces" (异质结能带对齐机制)
  5. 中国物理学会. 《物理学名词》第三版 (规范中英术语对照)

网络扩展解释

“能带图式”是一个专业术语,目前可查的公开资料中对其具体含义的明确解释较少。根据搜索结果中相关信息的综合推断,该词可能与物理学中的“能带结构”相关,通常指代固体材料中电子能量分布的图示化表达方式。

以下从不同维度提供扩展分析:

  1. 构词解析

    • "能带"指材料中电子能量分布的带状结构(如导体、半导体中的价带/导带)
    • "图式"即通过标准化图形符号系统进行可视化表达的方法
  2. 潜在应用场景
    可能用于描述晶体结构分析、半导体材料研究等领域中,通过能带理论绘制的电子能量状态示意图,这类图示通常包含:

    • 能量轴与动量空间的对应关系
    • 禁带宽度标注
    • 电子跃迁路径示意

建议在专业文献(如《固体物理学》教材)或学术数据库中检索"energy band diagram"(能带图)获取更精确的图示规范与理论解释。该术语的完整定义可能需要结合具体学科背景进一步确认。

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