栅電流英文解釋翻譯、栅電流的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 grid current

分詞翻譯：

栅的英語翻譯：

bar

電流的英語翻譯：

electric current; electrical current; electricity
【計】 I
【化】 current; electric current; electric current (strength)
【醫】 current; electric current; rheo-

專業解析

栅電流（Gate Current）是半導體器件領域的重要概念，特指在場效應晶體管（FET）或金屬-氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）中，流經栅極絕緣層的微小電流。該電流由栅極與溝道之間的電勢差驅動，主要包含以下物理機制：

量子隧穿效應
當栅極電壓較高時，電子可能通過量子力學隧穿效應穿透栅極氧化物層，形成隧穿電流。這一現象在納米級器件中尤為顯著，與氧化層厚度成指數關系（參考：S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices）。
熱載流子注入
高電場條件下，溝道載流子獲得足夠動能越過勢壘進入栅介質，此類電流隨溫度升高而增強。該機制直接影響器件可靠性，可能引發阈值電壓漂移（參考：Y. Taur, Fundamentals of Modern VLSI Devices）。
漏電流成分
包括栅極與源/漏擴散區之間的邊緣漏電流，以及栅介質中的缺陷輔助隧穿電流。現代CMOS工藝中，栅電流密度可低至$10^{-7} text{A/cm}$量級（參考：IEEE Electron Device Letters, vol. 45, 2023）。

栅電流的定量分析通常采用Fowler-Nordheim隧穿方程：

$$ J = AE{text{ox}} expleft(-frac{B}{E{text{ox}}}right) $$

其中$E_{text{ox}}$為氧化物電場強度，$A$、$B$為材料相關常數。該參數對集成電路的靜态功耗和栅極氧化層可靠性具有決定性影響，在器件建模時需通過Sentaurus TCAD等專業工具精确表征。

網絡擴展解釋

栅電流是半導體器件中的關鍵概念，主要涉及場效應管（如MOSFET）、晶體管等元件的工作特性。以下是綜合多個權威來源的詳細解釋：

1.定義

栅電流指在半導體器件中通過栅極（Gate）的電流。栅極作為控制電極，通過施加電壓調節源極與漏極之間的導電通道，而栅電流則反映了栅極本身的電荷流動。

2.産生原因

偏置電壓作用：當栅極施加正向或反向電壓時，會形成電場，導緻載流子（如電子或空穴）在栅極與襯底之間隧穿或注入，從而産生電流。
洩漏效應：在高性能器件（如應變矽MOS器件）中，栅介質層的超薄化可能引發量子隧穿效應，導緻栅極漏電流增大。

3.影響

器件性能：栅電流過大會增加靜态功耗，降低器件能效，尤其在集成電路中可能引發熱穩定性問題。
控制功能：栅電流的變化直接影響栅極對導電通道的控制能力，可能導緻器件開關速度異常或阈值電壓漂移。

4.研究與應用

材料優化：如應變矽技術通過提升載流子遷移率來改善器件性能，但需同步控制栅電流以避免負面影響。
保護電路：在晶閘管等功率器件中，需通過過電流保護電路限制栅電流，防止器件損壞。

栅電流既是半導體器件工作的核心參數，也是技術瓶頸之一。現代研究緻力于平衡其控制能力與洩漏問題，以提升器件可靠性和能效。如需進一步了解具體器件（如MOSFET）的栅電流模型，可參考相關學術文獻或專業教材。