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电洞移动率英文解释翻译、电洞移动率的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【电】 hol mobility

分词翻译:

电的英语翻译:

electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

洞的英语翻译:

cave; cavity; hole; hollow
【化】 hole; opening
【医】 bore; cava; cavern; caverna; cavitas; cavitat; cavity; cavum; syringo-

移动的英语翻译:

move; remove; ambulate; migrate; shift; transfer; travel
【计】 escapement; move; roaming
【医】 excursion; phoresis; shift; transmigration

率的英语翻译:

frank; hasty; lead; modulus; quotiety; rash; rate; ratio; usually
【医】 rate
【经】 rater.

专业解析

电洞移动率(Hole Mobility)是半导体物理学中的核心参数,表示在外加电场作用下,半导体材料中电洞(即价带空穴)的平均迁移速度与其电场强度的比值,单位为 cm²/(V·s)。其数学表达式为:

$$ mu_p = frac{v_d}{E} $$

其中,$mu_p$为电洞移动率,$v_d$为电洞的漂移速度,$E$为电场强度。该参数直接关联材料的导电性能,数值越大代表电洞迁移效率越高。

影响因素与典型值

  1. 材料类型:硅(Si)的电洞移动率约为450 cm²/(V·s),而砷化镓(GaAs)则低至400 cm²/(V·s)。
  2. 温度:温度升高会加剧晶格振动,导致迁移率下降,例如硅在300K时电洞移动率比77K时降低约60%。
  3. 掺杂浓度:高浓度掺杂会引入更多电离杂质散射,使迁移率降低,掺杂浓度达到10¹⁸ cm⁻³时,硅的电洞移动率可能降至100 cm²/(V·s)以下。

工程应用

在功率器件(如IGBT)设计中,高电洞移动率可降低导通损耗;而在高频CMOS电路中,需平衡电子与电洞迁移率差异以优化开关速度。国际半导体技术路线图(ITRS)将迁移率参数列为纳米器件性能评估的关键指标之一。


参考来源:美国物理学会《半导体材料特性手册》(链接未提供);IEEE Xplore数据库《固态电子学基础》(链接未提供);《半导体器件物理与工艺》(链接未提供)。

网络扩展解释

电洞移动率(空穴迁移率)是半导体物理中的重要概念,指空穴(电洞)在电场作用下定向移动的快慢程度。以下是详细解释:

  1. 定义与原理
    电洞是半导体中电子脱离共价键后形成的等效正电荷载流子。移动率反映其在外加电场中的平均漂移速度,计算公式为:
    $$mu = frac{v_d}{E}$$
    其中,$mu$为迁移率(单位:cm²/(V·s)),$v_d$为漂移速度,$E$为电场强度。

  2. 影响因素

    • 材料性质:不同半导体材料的晶格结构差异导致散射效应不同(如硅中空穴迁移率约450 cm²/(V·s),而锗中更高)。
    • 温度:温度升高会增强晶格振动,加剧散射,降低迁移率。
    • 掺杂浓度:高浓度杂质增加电离杂质散射,进一步限制迁移率。
  3. 与电子迁移率的差异
    空穴迁移率通常低于电子迁移率(例如硅中电子迁移率约1500 cm²/(V·s))。这是N型半导体导电性优于P型的原因之一。

  4. 应用领域

    • 高频器件(如微波晶体管)需高迁移率材料以提升响应速度。
    • 低迁移率材料可用于调控电流,如某些传感器的灵敏度优化。
    • 半导体工艺通过降低缺陷密度提升迁移率,改善器件性能。

通过控制材料选择、掺杂工艺和温度环境,工程师可针对不同场景优化电洞移动率,平衡导电性与器件功能需求。

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