空間電荷區英文解釋翻譯、空間電荷區的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 space-charge region

分詞翻譯：

空間電荷的英語翻譯：

space charge
【化】 space charge
【醫】 space charge

區的英語翻譯：

area; borough; classify; distinguish; district; region; section
【計】 region
【醫】 area; belt; field; quarter; regio; region; zona; zone

專業解析

空間電荷區（Space Charge Region）是半導體物理中的核心概念，指PN結附近因載流子擴散與複合形成的缺乏可移動載流子的區域。其漢英對照及詳細解釋如下：

一、術語定義與形成機制

中文術語：空間電荷區（亦稱耗盡層、勢壘區）
英文術語：Space Charge Region (Depletion Region, Barrier Region)

指PN結中載流子（電子與空穴）因濃度梯度發生擴散，導緻交界面附近形成正負離子固定電荷的區域。該區域因可移動載流子耗盡而得名「耗盡層」。
形成原理：
P區空穴向N區擴散，N區電子向P區擴散，在交界處留下不可移動的電離雜質（P區為負離子，N區為正離子），形成由正負電荷構成的内建電場，方向由N區指向P區。

二、物理特性與數學描述

電場與電勢分布：
内建電場強度 ( E ) 與電荷密度 ( rho ) 滿足泊松方程：

$$

abla phi = -frac{rho}{varepsilon_s}

其中 ( phi ) 為電勢，( varepsilon_s ) 為半導體介電常數。

寬度計算：
耗盡層寬度 ( W ) 與摻雜濃度成反比：

$$ W = sqrt{frac{2varepsilon_s}{q} left( frac{1}{N_A} + frac{1}{ND} right) (V{bi}-V)}

$$

( N_A )、( ND ) 為摻雜濃度，( V{bi} ) 為内建電勢，( V ) 為外加偏壓。

三、功能與應用

整流特性：
正向偏壓時空間電荷區變窄，載流子可穿越勢壘形成電流；反向偏壓時展寬，阻斷電流（二極管工作原理）。
電容效應：
耗盡層寬度隨電壓變化，形成勢壘電容（( C_T = frac{varepsilon_s A}{W} )），應用于變容二極管。

漢英詞典對照（權威來源）

中文術語	英文術語	定義描述
空間電荷區	Space Charge Region	載流子耗盡、含固定電荷的半導體區域，産生内建電場。
耗盡層	Depletion Layer	可移動載流子濃度近似為零的區域。
内建電勢	Built-in Potential ((V_{bi}))	平衡狀态下空間電荷區兩側的電勢差。

參考文獻（經典教材）：

《半導體器件物理》 (施敏, S. M. Sze), 第2章.

《半導體物理與器件》 (Donald A. Neamen), 第5章.

注：因未搜索到可靠網頁結果，以上内容依據半導體領域權威教材撰寫，建議用戶查閱紙質或電子學術文獻以獲取完整公式推導與實驗數據。

網絡擴展解釋

空間電荷區是半導體物理學中的核心概念，主要存在于PN結中。以下從多個角度詳細解釋其定義、形成機制及特性：

1.基本定義

空間電荷區（Space Charge Layer）是PN結内部P型與N型半導體交界處形成的極薄電荷區域，又稱耗盡層。它由不可移動的正負離子構成，而非自由載流子（電子或空穴）。

2.形成機制

載流子擴散：P區空穴和N區電子因濃度差向對方擴散，導緻交界處P區失去空穴（留下負離子），N區失去電子（留下正離子）。
内電場建立：離子形成的電場方向由N區指向P區，阻礙擴散并促使少子漂移，最終達到動态平衡。

3.結構特點

電荷分布：P區一側帶負電，N區一側帶正電，形成電中性整體。
電場與電勢：内電場強度與雜質濃度相關，電勢差構成勢壘（約0.7V，矽材料）。
寬度因素：雜質濃度越高，空間電荷區越窄；外加電壓可調節其寬度。

4.别稱“耗盡層”的由來

因多數載流子（P區空穴、N區電子）在此區域被複合耗盡，僅剩固定不動的離子電荷。

5.應用與學科意義

空間電荷區是半導體器件（如二極管、太陽能電池）的核心結構，其特性直接影響器件的單向導電性和光電轉換效率。該概念屬于固體物理學研究範疇，對理解PN結工作原理至關重要。

如需進一步了解數學建模，空間電荷區寬度公式可表示為： $$ W = sqrt{frac{2epsilon}{q}left(frac{N_A + N_D}{N_A ND}right)(V{bi}-V)} $$ 其中$epsilon$為介電常數，$q$為電荷量，$N_A$和$ND$分别為受主和施主濃度，$V{bi}$為内建電勢，$V$為外加電壓。