光电导增益系数英文解释翻译、光电导增益系数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 photoconductive gain factor

分词翻译：

光电导的英语翻译：

photoconduction

增益系数的英语翻译：

【计】 gain factor

专业解析

光电导增益系数（Photoconductive Gain Factor）是光电导效应中的核心参数，用于量化光敏材料将入射光子转换为有效载流子并产生电流放大的能力。该系数在光电器件（如光电探测器、光敏电阻）的设计与性能评估中具有关键作用。以下为详细解析：

1. 定义与物理意义

光电导增益系数（$G$）定义为材料内部光生载流子的有效寿命（$tau$）与其渡越时间（$t{text{tr}}$）的比值，即： $$ G = frac{tau}{t{text{tr}}} $$ 其中，渡越时间$t_{text{tr}} = L / (mu V)$，$L$为电极间距，$mu$为载流子迁移率，$V$为外加电压。该公式表明，增益系数可通过延长载流子寿命或缩短渡越时间提升。

2. 影响因素

载流子寿命：受材料缺陷、复合中心密度等影响，例如硫化镉（CdS）因低复合率常被用于高增益器件。
电场强度：高外加电压可缩短渡越时间，从而提高增益，但需避免击穿效应。

3. 应用场景

高光电导增益系数的材料广泛应用于弱光探测（如夜视传感器）和高速光通信系统。例如，砷化镓（GaAs）基光电探测器因其高$mu$值可实现纳秒级响应。

权威参考来源

美国物理联合会（AIP）对光电导增益的微观机制分析（来源：AIP Publishing）。
《半导体光电材料》教科书（作者：S. M. Sze）中关于增益系数的理论推导。

网络扩展解释

光电导增益系数是描述光电导效应中载流子寿命与渡越时间关系的物理量，用于衡量光照下半导体电导率的增强程度及其器件灵敏度。以下是详细解释：

1.定义与物理意义

光电导增益系数（通常记为( G )）表示单位时间内光生载流子对电流的贡献效率。其核心是光生载流子（电子和空穴）的寿命（( tau_n, taup )）与它们在电场作用下的渡越时间（( t{trn}, t_{trp} )）的比值。公式为： $$ G = frac{taun}{t{trn}} + frac{taup}{t{trp}} $$ 其中，渡越时间( t_{tr} = L/(mu V) )，( L )为材料长度，( mu )为迁移率，( V )为外加电压。

2.影响因素

载流子寿命（( tau )）：寿命越长，增益系数越高，器件灵敏度越高。
材料迁移率（( mu )）与外电压（( V )）：迁移率高或电压大时，渡越时间缩短，增益系数增大。
材料尺寸（( L )）：缩短材料长度可显著提升增益系数。

3.公式的等价表达

结合电场作用，增益系数还可表示为： $$ G = frac{V}{L} (mu_n tau_n + mu_p tau_p) $$ 这表明增益系数与电压、迁移率及载流子寿命均呈正相关。

4.实际应用

高光电导增益系数的器件常用于光敏电阻、光电探测器等，其灵敏度直接依赖于( G )的大小。例如，通过优化材料掺杂或减小电极间距可提升增益系数。

5.补充说明

增益系数与能带结构：间接带隙半导体因载流子复合效率低，通常增益系数较低。
欧姆接触的影响：非理想接触会导致载流子补充受限，需根据材料类型（如n型或p型）调整增益模型。

如需进一步了解公式推导或应用案例，可参考完整内容。