勢壘層英文解釋翻譯、勢壘層的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 barrier layer

分詞翻譯：

勢壘的英語翻譯：

【計】 potential barrier
【化】 barrier; potential barrier; potential energy barrier; potential hill
【醫】 potential barrier

層的英語翻譯：

layer; region; stage; story; stratum; tier
【計】 layer
【醫】 coat; lamella; lamellae; lamina; laminae; layer; strata; stratum

專業解析

勢壘層（Barrier Layer）在半導體物理學與電子工程領域中指代一種具有特定能量阻擋特性的材料結構層。其主要功能是阻礙載流子（電子或空穴）的自由擴散，常見于PN結、金屬-半導體接觸界面以及量子阱器件中。

從形成機制分析，勢壘層通常由不同材料的能帶差異或摻雜濃度梯度導緻。例如在肖特基二極管中，金屬與半導體接觸時會因功函數差異形成空間電荷區，該區域産生的内建電場可阻止多數載流子的進一步遷移。其厚度可通過泊松方程計算： $$ frac{dphi}{dx} = -frac{rho(x)}{epsilon} $$ 其中$phi$為電勢，$rho$為電荷密度，$epsilon$為材料介電常數。

現代應用中，勢壘層被廣泛運用于：

太陽能電池的載流子分離層（參考《光伏材料科學》）
高頻電子器件的絕緣隔離層（據IEEE電子器件會刊）
量子隧穿器件的能帶工程設計（引自《納米電子學進展》）

典型材料體系包括AlGaAs/GaAs異質結、SiO₂/Si界面層等，其勢壘高度可通過Kelvin探針力顯微鏡直接測量。在超晶格結構中，周期性勢壘層與量子阱的交替排列可産生獨特的量子限制效應。

網絡擴展解釋

勢壘層是半導體器件中的一個關鍵概念，具體指在材料界面處形成的具有高勢能阻擋作用的薄層，主要用于控制載流子的傳輸。以下從定義、結構、功能及示例四方面詳細解釋：

1.定義

勢壘層（Barrier Layer）是半導體結構中因載流子擴散或異質結界面特性形成的區域，其勢能高于周圍區域，表現為對載流子運動的物理阻礙。例如，在PN結中，電子和空穴的擴散導緻耗盡層形成，兩側的電位差即為勢壘（）。在異質結（如AlGaN/GaN）中，勢壘層則通過材料能帶差異自然形成（）。

2.結構特性

物理位置：通常位于PN結的耗盡區或異質結界面處。
能帶特征：表現為能帶的突變，如導帶和價帶的偏移，形成載流子需要跨越的“能量牆”。
厚度影響：勢壘層厚度與摻雜濃度、外加電壓有關，直接影響電容特性（如勢壘電容）和導電性（）。

3.功能與應用

載流子控制：限制多數載流子的自由擴散，維持結區的電中性平衡。
電容效應：勢壘層寬度隨電壓變化，等效為非線性電容（勢壘電容），在高頻器件中尤為重要（）。
異質結器件：在HEMT（高電子遷移率晶體管）等器件中，勢壘層設計可調控二維電子氣的濃度，提升器件性能（）。

4.示例

在AlGaN/GaN異質結中，AlGaN勢壘層與GaN溝道層之間的極化效應會形成高濃度二維電子氣（2DEG），勢壘層的高度和厚度直接影響2DEG的輸運特性（）。這種結構廣泛應用于高頻、高功率電子器件。

勢壘層是半導體器件的核心組成部分，其設計直接影響器件的電學性能和可靠性。如需進一步了解具體器件中的勢壘層參數，可參考半導體物理教材或器件工藝手冊。