
【电】 potential barrier
【医】 potential
barrier; block; hinder
【医】 barrier
电位障(Potential Barrier)是半导体物理学和电子工程领域的核心概念,指载流子(如电子或空穴)在材料界面处因电势差形成的阻碍能量区域。其本质是能带结构的不连续现象,当电子从高能态区域向低能态区域运动时,需要克服势垒高度对应的能量阈值。
从物理机制分析,电位障的形成与以下因素相关:
在工程应用中,电位障的调控至关重要:
量子力学研究表明,电子可通过隧穿效应(Tunneling Effect)穿越薄势垒,该现象在隧道二极管和扫描隧道显微镜等器件中具有实际应用。权威研究可参考Ashcroft与Mermin合著的《固体物理学》对能带理论的系统论述,以及Sze编著的《半导体器件物理》对势垒工程的技术解析。
电位障(Potential Barrier)是电学领域的一个专业术语,其核心含义如下:
基本定义
电位障指带电粒子(如电子、离子)在运动路径中遇到的由电势差形成的能量障碍,英语译为"potential barrier"。例如半导体中的PN结、金属与半导体接触界面均存在电位障。
物理特性
电位障的高度(即电势差大小)决定了粒子能否跨越该障碍:当粒子动能大于势垒高度时,可穿越;反之则被阻挡。量子力学中还存在"隧穿效应",即粒子有一定概率穿透势垒(即使动能不足)。
典型应用场景
该术语常见于凝聚态物理、电子工程等领域,其具体数值可通过公式计算:
$$
Delta V = frac{e}{4pi epsilon r}
$$
其中$Delta V$为势垒高度,$epsilon$为介电常数,$r$为粒子间距。
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