空穴遷移率英文解釋翻譯、空穴遷移率的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 hole mobility

分詞翻譯：

空穴的英語翻譯：

cavity; hole
【計】 positive carrier; positive hole
【化】 cavity; hole; positive hole

遷移率的英語翻譯：

【化】 mobility; mobility ratio

專業解析

空穴遷移率（英文：Hole Mobility）是半導體物理學中的一個核心參數，用于描述半導體材料中空穴（共價鍵中缺失電子形成的帶正電的準粒子）在外加電場作用下移動難易程度的物理量。

其詳細含義可從以下幾個方面理解：

定義與物理意義：
- 空穴遷移率（μₚ）定量地表示空穴在單位電場強度（E）下的平均漂移速度（v_d）。其定義公式為： $$ v_d = mu_p times E $$ 即，空穴遷移率越大，意味着在相同的電場強度下，空穴獲得的速度越快，其導電能力越強。
- 它與電子遷移率（μₙ）一起，共同決定了半導體材料的電導率（σ），關系式為： $$ sigma = q times (n times mu_n + p times mu_p) $$ 其中，q 是元電荷，n 是電子濃度，p 是空穴濃度。
影響因素：
- 晶格散射（聲子散射）：半導體晶格原子的熱振動（聲子）會阻礙空穴的運動。溫度升高，晶格振動加劇，散射增強，導緻遷移率下降。這是本征半導體中遷移率隨溫度變化的主要機制。
- 電離雜質散射：半導體中的摻雜原子（施主或受主）電離後成為帶電離子，會對運動中的空穴産生庫侖力的吸引或排斥，造成散射。雜質濃度越高，散射越強，遷移率越低。這種效應在低溫下尤為顯著。
- 材料本身屬性：不同半導體材料具有不同的能帶結構和有效質量。空穴的有效質量（m*_p）是決定其遷移率的内在因素。有效質量越小，空穴對電場的響應越靈敏，遷移率通常越高（例如，矽中空穴的有效質量大于電子，導緻其空穴遷移率低于電子遷移率）。
- 缺陷與位錯：晶體中的缺陷和位錯也會散射載流子，降低遷移率。
單位：
- 空穴遷移率的國際單位是平方米每伏特秒（m²/(V·s)）。在實際應用中，也常用平方厘米每伏特秒（cm²/(V·s)）表示。1 m²/(V·s) = 10⁴ cm²/(V·s)。
重要性：
- 器件性能關鍵參數：空穴遷移率直接影響 P 型半導體器件（如 PMOS 晶體管）的工作速度和效率。更高的空穴遷移率意味着器件可以工作得更快、功耗更低。
- 材料表征：測量空穴遷移率是評估半導體材料質量（如純度、晶體完整性）和摻雜效果的重要手段。
- 器件設計基礎：在集成電路設計中，準确知道材料的電子和空穴遷移率是進行器件建模和性能預測的基礎。

權威參考來源：

Georgia State University HyperPhysics - 半導體概念：提供了半導體物理基礎概念的清晰解釋，包括載流子遷移率的定義和影響因素。 (鍊接示例格式，實際應替換為有效鍊接如：http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Solids/semcon.html)
University of Colorado Boulder - 半導體載流子遷移率講義：詳細講解了遷移率的微觀散射機制（晶格散射、雜質散射）及其對溫度的依賴關系。 (鍊接示例格式，實際應替換為有效鍊接如：https://www.colorado.edu/physics/phys3330/lecture_notes/lecture_notes_pdf/lecture18.pdf)
National Institute of Standards and Technology (NIST) - 半導體材料數據庫/手冊：提供各種半導體材料（如Si, Ge, GaAs等）在标準條件下的電子和空穴遷移率參考值，并可能包含相關測量方法或理論背景。 (鍊接示例格式，實際應替換為有效鍊接如：https://www.nist.gov/pml/electronic-material-properties-database)
IEEE Xplore Digital Library - 相關期刊論文：搜索關鍵詞如 “hole mobility”, “semiconductor transport”, “p-type semiconductor” 等，可找到大量關于特定材料空穴遷移率研究、測量技術及其對器件性能影響的最新、最深入的學術論文。 (鍊接示例格式：https://ieeexplore.ieee.org)

網絡擴展解釋

空穴遷移率是描述半導體或導電材料中空穴在外加電場作用下運動能力的物理量。以下是綜合多個信息的詳細解釋：

1.基本定義

空穴遷移率指空穴在單位電場強度下的平均漂移速度，單位為厘米²/(伏·秒)（cm²/(V·s)）。它反映了空穴作為載流子的導電效率，遷移率越高，材料中空穴的傳輸能力越強。

2.與電子遷移率的差異

有效質量不同：空穴的有效質量通常大于電子（例如矽中電子有效質量約為0.26m₀，空穴為0.36m₀），導緻空穴遷移率較低。
運動機制：電子在導帶中自由運動，而空穴的運動依賴于價帶中電子斷鍵與重組，阻力更大。
典型數值：例如在輕摻雜矽中，電子遷移率約為1350 cm²/(V·s)，而空穴僅為480 cm²/(V·s)。

3.影響因素

有效質量：遷移率與有效質量成反比（公式：$mu = frac{qtau}{m^}$，其中$m^$為有效質量，$tau$為平均自由時間）。
散射概率：晶格振動、雜質等散射會降低遷移率。
溫度與材料純度：高溫或高雜質濃度會增加散射，進一步減小遷移率。

4.實際意義

空穴遷移率直接影響半導體器件的性能，例如：

P型半導體導電性：空穴是P型半導體的主要載流子，其遷移率決定導電效率。
器件速度：遷移率高可提升晶體管開關速度及高頻響應能力。

空穴遷移率是衡量材料中空穴響應電場能力的關鍵參數，其數值受材料本身（如有效質量）、環境（如溫度）及結構（如晶格完整性）共同影響。理解這一概念對半導體材料設計和電子器件優化至關重要。