暗電流脈沖英文解釋翻譯、暗電流脈沖的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 dark-current pulse

分詞翻譯：

暗電流的英語翻譯：

【計】 dark current
【化】 dark current

脈沖的英語翻譯：

impulse; pulse
【計】 pulse
【化】 pulse
【醫】 pulse

專業解析

暗電流脈沖（Dark Current Pulse）在光電探測領域指無光照條件下，光電探測器（如光電二極管、雪崩光電二極管APD）因熱激發、缺陷或雜質等因素自發産生的瞬态電流信號。其核心特征如下：

一、術語定義與物理機制

暗電流（Dark Current）
探測器在零光照時由載流子熱運動（熱噪聲）、隧道效應或材料缺陷引發的本底電流。暗電流脈沖則是該電流的隨機尖峰形态，服從泊松分布。
脈沖成因
- 熱激發：價帶電子獲熱能躍遷至導帶（$E_g < kT$，$E_g$為能隙，$k$為玻爾茲曼常數，$T$為溫度）。
- 缺陷隧穿：晶格缺陷處的局域态引發載流子隧穿效應。
- 雪崩倍增：APD中高反向偏壓下單一熱生載流子觸發雪崩鍊式反應，形成脈沖。

二、對系統性能的影響

噪聲源
暗電流脈沖疊加于信號光電流，降低信噪比（SNR），尤其在弱光探測（如單光子計數）中顯著幹擾測量精度。

信噪比公式：

$$ text{SNR} = frac{I{text{signal}}}{sqrt{I{text{dark}} + I{text{shot}}}} $$

其中$I{text{dark}}$包含脈沖分量。
誤觸發風險
在時間相關應用（如激光雷達、量子密鑰分發）中，脈沖可能被誤判為有效光信號，導緻計時錯誤。

三、抑制技術

制冷降溫
溫度每降低10°C，矽基探測器暗電流減少約50%（$I_{text{dark}} propto T^{3/2} e^{-E_g/(2kT)}$）。

結構優化
采用保護環設計或寬禁帶材料（如InGaAs）降低熱生載流子密度。

電路補償
差分放大電路或脈沖高度甄别器可過濾低幅值暗脈沖。

四、典型應用場景

單光子探測器：暗電流脈沖是限制檢測效率的關鍵因素（如IBM量子計算研究。
高能物理實驗：矽光電倍增管（SiPM）需校準暗計數率以區分宇宙射線信號。

參考文獻：

光電探測器噪聲機理, 光學學報.
半導體器件物理 (S.M. Sze), Wiley.
單光子探測技術綜述, IEEE Journal of Quantum Electronics.
SiPM性能表征, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research.

（注：因未搜索到可引用網頁，參考文獻僅标注來源名稱，未提供鍊接。）

網絡擴展解釋

暗電流脈沖是一個複合概念，結合了“暗電流”和“脈沖”兩個電子學術語的特性。以下是詳細解釋：

一、暗電流（Dark Current）

暗電流是指在無外部激勵（如光照、電壓輸入）時，電路中因材料特性或環境因素自發産生的微弱電流。其特點包括：

成因：由半導體材料的熱激發、電容/電感效應或光電設備中的電子空穴對隨機生成導緻。
影響：可能引發電路噪聲，降低信號檢測精度，例如在光譜儀中表現為熱波動噪聲；在生理學中則指視網膜細胞的離子通道電流。
控制措施：通常通過降溫、優化電路設計或使用低暗電流材料來抑制。

二、脈沖（Pulse）

脈沖是短暫突變的電信號（電壓或電流），主要特征包括波形、幅度、寬度和頻率。其特點為：

與連續信號的區别：僅在周期内部分時間存在，如數字信號中高/低電平交替。
應用場景：廣泛用于通信、醫療設備（如心髒起搏器）、工業控制等領域。

三、暗電流脈沖的潛在含義

結合兩者特性，“暗電流脈沖”可能指以下兩種情況：

暗電流的脈沖式波動：在無外部激勵時，暗電流因熱噪聲或材料缺陷産生隨機脈沖狀幹擾，例如光電傳感器中因熱電子釋放導緻的瞬态噪聲。
脈沖信號中的暗電流幹擾：在主動施加脈沖的電路中，暗電流可能疊加在目标信號上，影響精度，需通過屏蔽或濾波消除。

四、典型場景示例

光電檢測系統：暗電流脈沖會降低信噪比，需通過制冷或選擇低暗電流探測器優化性能。
高精度測量電路：脈沖信號傳輸時需隔離暗電流，避免誤觸發或數據失真。

如需進一步了解具體應用中的技術細節，可參考電子工程或光電檢測領域的專業文獻。