电子浓度英文解释翻译、电子浓度的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 electron concentration

分词翻译：

电子的英语翻译：

electron
【化】 electron
【医】 e.; electron

浓度的英语翻译：

chroma; consistence; consistency; deepness; strength
【化】 concentration
【医】 concentration; M-concentration M; strength

专业解析

在电子工程与半导体物理学领域，电子浓度（Electron Concentration）指单位体积内自由电子的数量，是描述半导体材料导电特性的核心参数之一。其标准定义为：

中文定义

电子浓度（( n )）表示在半导体导带中，单位体积（通常为立方厘米，cm⁻³）内可参与导电的自由电子数目。其数值直接影响材料的电导率，关系式为：

$$sigma = q(mu_n n + mu_p p)$$

其中 (sigma) 为电导率，(q) 为电子电荷，(mu_n) 和 (mu_p) 分别为电子和空穴迁移率，(p) 为空穴浓度。

英文定义

Electron concentration (( n )) is defined as the number of free electrons per unit volume in the conduction band of a semiconductor. It is a key parameter in determining electrical conductivity, expressed as:

$$sigma = q(mu_n n + mu_p p)$$

where (sigma) is conductivity, (q) is electron charge, (mu_n) and (mu_p) are electron/hole mobilities, and (p) is hole concentration.

关键特性与影响因素

本征半导体
在纯净半导体（如硅）中，电子浓度与空穴浓度相等（( n = p = n_i )），( n_i ) 为本征载流子浓度，随温度升高指数增长。例如，硅在300K时 ( n_i approx 1.5 times 10^{10} , text{cm}^{-3} ) 。
掺杂效应
- N型半导体：掺入施主杂质（如磷），电子浓度显著高于空穴浓度（( n gg p )），主导导电性。
- P型半导体：掺入受主杂质（如硼），空穴浓度占优（( p gg n )）。
温度依赖性
低温下，电子浓度受杂质电离主导；高温时，本征激发成为主要来源，导致 ( n ) 急剧上升。

应用场景

器件设计：晶体管、二极管的性能直接依赖于不同区域的电子浓度梯度。
光电转换：太阳能电池中，光照产生的额外电子浓度影响电流输出效率。
传感器技术：气体传感器通过吸附气体改变电子浓度，实现信号检测。

权威参考文献

《半导体物理与器件》（Neamen, D. A.）
系统阐述载流子浓度模型与半导体基础理论。来源：McGraw-Hill Education

HyperPhysics 物理百科（佐治亚州立大学）
"Carrier Concentration" 条目详述计算模型。来源：HyperPhysics

IEEE 电子器件期刊
多篇研究论文分析纳米尺度下电子浓度的量子效应。来源：IEEE Xplore

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网络扩展解释

电子浓度在不同学科背景下有不同的定义和计算方法，主要分为以下两类：

一、物理或材料科学中的定义

基本概念
电子浓度通常指单位体积内的自由电子数量，即电子密度。例如，在半导体或导体中，它表示每立方米（或立方厘米）所含的导电电子数目。
计算方法
- 直接计算：总电子数除以材料体积。例如，单晶材料可通过X射线衍射测定晶格常数后计算体积。
- 间接测定：非晶态或液态材料可通过电导率、电阻率等电学性质推算电子浓度。

二、合金与化合物中的定义

价电子浓度（e/a）
在金属合金（如Cu₃Al）中，电子浓度定义为价电子总数与原子总数的比值。
- 原子价规则：主族元素按族数确定价电子数（如Al为3，Cu为1），过渡金属（如第VIII族）通常视为0价。
- 示例计算：Cu₃Al的电子浓度 = (3×1 + 1×3) / (3+1) = 6/4 = 1.5。

三、应用领域

材料电学性质研究：电子浓度影响导电性、热导率等。
合金设计：通过调控电子浓度优化金属的相结构（如β黄铜的电子浓度范围为1.3-1.5）。

若需进一步了解具体材料的计算方法或实验测定技术，可参考相关文献或专业教材。