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逆向饱和电流英文解释翻译、逆向饱和电流的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【电】 revers saturation current

分词翻译:

逆向的英语翻译:

converse
【计】 negative direction

饱和电流的英语翻译:

【计】 saturation current
【医】 saturation current

专业解析

在电子工程领域,"逆向饱和电流"(Reverse Saturation Current)是半导体器件(如二极管)的关键参数,其汉英对照及详细解释如下:


一、术语定义与物理机制

  1. 汉英对照

    • 中文:逆向饱和电流(亦称反向饱和电流)
    • 英文:Reverse Saturation Current(符号:$I_S$ 或 $I_0$)
  2. 核心定义

    指PN结二极管在反向偏置电压下,当外加电压足够大时(通常 $-V_D gg kT/q$),反向电流达到的稳定极限值。该电流由少数载流子扩散形成,与反向电压大小无关,故称"饱和" 。

  3. 物理机制

    • 少数载流子扩散:反向偏压下,P区的电子和N区的空穴被拉向结区,形成由热激发产生的少子扩散电流。
    • 温度依赖性:遵循公式 $I_S propto T e^{-E_g/(kT)}$,其中 $E_g$ 为半导体禁带宽度,$k$ 为玻尔兹曼常数,$T$ 为温度 。

二、影响因素与典型值

  1. 材料特性

    • 硅(Si)二极管:$I_S$ 量级约 $10^{-12}$–$10^{-15}$ A
    • 锗(Ge)二极管:$I_S$ 量级约 $10^{-6}$–$10^{-9}$ A(因锗禁带宽度较小)。
  2. 温度效应

    温度每升高10°C,$I_S$ 约增大1倍,显著影响器件高温稳定性 。


三、工程意义与应用

  1. 理想二极管方程

    肖克利方程(Shockley diode equation)中的核心参数:

    $$ I_D = I_S left( e^{frac{V_D}{nV_T}} - 1 right) $$

    其中 $V_T = kT/q$ 为热电压,$n$ 为发射系数。

  2. 电路设计影响

    • 漏电流来源:在精密电路(如运算放大器输入级)中,$I_S$ 导致静态功耗和信号误差。
    • 温度补偿设计:需通过负反馈或温度传感器抑制 $I_S$ 漂移 。

权威参考文献

  1. 半导体物理经典著作

    Neamen, D. A. Semiconductor Physics and Devices. McGraw-Hill. (理论推导与温度模型)链接

  2. IEEE标准术语

    IEEE Std 100-2000 Dictionary of IEEE Standards Terms. ("Reverse Saturation Current" 词条) 链接

  3. 国家标准

    GB/T 2900.66-2004 《电工术语 半导体器件和集成电路》. ("反向饱和电流" 定义)

  4. 工程应用指南

    Horowitz, P., & Hill, W. The Art of Electronics. Cambridge University Press. (二极管选型与 $I_S$ 实测方法)链接


以上内容综合半导体物理理论与工程实践,涵盖术语定义、物理机制及设计影响,引用来源包括学术教材、国际标准及权威工程手册。

网络扩展解释

反向饱和电流是半导体器件(如二极管)在反向偏置电压下形成的一种特殊电流现象。以下从定义、形成机制和影响因素三方面详细解释:

一、定义与特性

反向饱和电流指当给PN结施加反向电压时,在特定电压范围内电流保持稳定,不再随电压增加而变化的现象。这种电流由少数载流子的漂移运动形成,数值通常在微安级(μA)甚至更低。

二、形成机制

  1. 载流子来源:由半导体内部热激发产生的少数载流子(如P区的自由电子或N区的空穴)形成,与温度密切相关。
  2. 电压影响:当反向电压足够大时,耗尽层宽度不再显著变化,可迁移的少数载流子数量趋于饱和,导致电流稳定。
  3. 单向导电性:PN结的反向偏置阻碍多数载流子扩散,仅允许少数载流子漂移,形成微弱电流。

三、关键影响因素

影响因素 作用规律 典型表现
温度 温度每升高10℃,电流值约翻倍 本征激发增强导致载流子增多
材料特性 禁带宽度越小,反向电流越大 锗管>硅管(同温度下)
工艺质量 杂质含量高或结构缺陷会增加漏电流 优质二极管反向电流可达nA级

四、扩展说明

在太阳能电池中,暗电流包含反向饱和电流与其他漏电流成分。三极管也存在类似现象,如集电极反向饱和电流与发射极开路时的少子漂移相关。

建议需要具体参数时,可参考半导体器件手册中的反向饱和电流温度特性曲线(如I_S ∝ T³e^{-E_g/(kT)}),这类公式能更精确描述其物理本质。

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