空間電荷限制英文解釋翻譯、空間電荷限制的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 space-charge limitation

分詞翻譯：

空間電荷的英語翻譯：

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

限制的英語翻譯：

restrict; limit; astrict; circumscribe; confine; imprison; tether
【計】 slicing
【醫】 limit; limitation; restrict; restriction
【經】 curb; restrict

專業解析

空間電荷限制（Space Charge Limited，簡稱SCL）是電子器件物理中的核心概念，指在特定條件下電流受器件内部空間電荷分布主導的現象。該效應常見于真空電子管、半導體器件及有機電子元件中，其物理機制與載流子遷移率、電場分布及電荷密度密切相關。

物理機制與中英釋義對照

空間電荷限制指當載流子（如電子或空穴）在介質中遷移時，其自身電荷形成的電場會阻礙後續載流子的注入，導緻電流不再由外部電壓線性控制，而是受限于電荷積累形成的勢壘。對應的英文術語"Space Charge Limited"源于電荷在空間中的非均勻分布對電流的制約作用。

典型應用領域

1. 真空電子管：在真空二極管中，空間電荷限制表現為陰極發射的電子雲形成反向電場，抑制進一步電子發射，此現象由Child-Langmuir定律定量描述。
2. 半導體器件：如PN結在反向偏置時，耗盡區内的空間電荷會建立勢壘，限制載流子擴散電流。
3. 有機發光二極管（OLED）：載流子在有機材料中的低遷移率會加劇空間電荷積累，導緻電流-電壓特性呈現超線性增長。

權威文獻參考

• 物理機制解析參見《電子學術語詞典（第四版）》（科學出版社）
• Child-Langmuir定律推導詳見IEEE标準文獻庫（IEEE Xplore Digital Library）
• 有機器件中的SCL效應研究收錄于《Advanced Electronic Materials》期刊（Wiley Online Library）

網絡擴展解釋

空間電荷限制是物理學和半導體器件中的一個重要概念，主要指電荷在特定空間内的聚集對電流或電場産生的制約效應。以下是綜合解釋：

1.基本定義

空間電荷限制指在某一區域内，由于電荷的積累形成空間電荷區，導緻載流子（如電子或離子）的遷移受到限制的現象。這種限制可能表現為電流無法隨電壓線性增加，或電荷密度達到臨界值後引發電場重新分布。

2.物理原理

• 電荷積累與電場制約：當載流子在介質中運動時，若其密度過高，會形成空間電荷區（如PN結中的離子層），産生的内電場會阻礙後續載流子的注入，形成自洽平衡。
• 漂移電流主導：在半導體或絕緣體中，漂移電流（由電場驅動）遠大于擴散電流（由濃度梯度驅動），此時電流大小受空間電荷密度的直接限制。

3.數學表達

空間電荷密度 $rho$ 通常由以下公式描述： $$ rho = q left( p - n + N_d - N_a right) $$ 其中 $q$ 為電荷量，$p$ 和 $n$ 為空穴與電子濃度，$N_d$ 和 $N_a$ 為摻雜濃度。

4.應用場景

• 半導體器件：如二極管、晶體管中，空間電荷區的形成直接影響器件的導通特性。
• 離子發動機：在真空或稀薄氣體中，電荷的注入和加速需避免空間電荷飽和導緻的效率下降。
• 大電流設備：高電流密度下，空間電荷效應可能引發電流分布不均甚至擊穿。

5.與“空間電荷限制電流”的關系

後者是前者的具體表現，指當電流受限于空間電荷密度時，電流強度不再隨電壓線性增長，而是遵循特定規律（如平方關系）。

如需更深入的技術細節（如不同邊界條件下的數學模型），可參考半導體物理學相關文獻或學術數據庫。

分類

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