臨界栅極電壓英文解釋翻譯、臨界栅極電壓的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 critical grid voltage

分詞翻譯：

臨界的英語翻譯：

critical
【醫】 crisis

栅極的英語翻譯：

grid
【化】 grid

電壓的英語翻譯：

tension; voltage
【化】 voltage
【醫】 electric tension; voltage

專業解析

臨界栅極電壓（Threshold Voltage, Vth）是半導體器件領域的關鍵參數，定義為金屬-氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）中形成導電溝道所需的最小栅極電壓值。該參數直接影響器件的開關特性與能效表現。

技術特性與定義依據

1. 物理意義：當栅極電壓達到Vth時，半導體表面反型層形成，源漏極之間建立電流通道（參考：施敏《半導體器件物理》第三版）
2. 測量基準：國際電氣與電子工程師協會（IEEE）标準1785-2022規定，以漏極電流達到特定基準值（通常1μA/μm）時的栅壓為判定标準
3. 溫度依賴性：具有-2mV/℃的溫度系數，源于載流子遷移率與費米勢的變化（數據來源：IEEE Electron Device Letters 2023年刊）

工程影響因素：

• 栅氧層厚度（Tox）與介電常數：根據公式

  $$

  V{th} = phi{ms} + 2phi_F + frac{sqrt{4epsilon_s q N_A phiF}}{C{ox}}

  $$

  其中Cox=εox/Tox，直接影響阈值電壓值（推導見《固态電子器件》第7章）

• 溝道摻雜濃度：濃度提升将導緻Vth正向偏移（參考：Applied Physics Letters 114卷）

行業應用标準：

國際半導體技術路線圖（ITRS）建議，先進制程節點中Vth波動需控制在±20mV以内，以确保電路可靠性（ITRS 2025版制造規範）。功率器件領域，Vth通常設計在2-4V區間以平衡開關損耗與抗幹擾能力。

網絡擴展解釋

臨界栅極電壓是場效應晶體管（FET）中的核心參數，通常稱為阈值電壓（縮寫為V_GS(th)），其定義和特性如下：

定義

臨界栅極電壓指場效應管中栅極與源極之間形成導電路徑所需的最小電壓差。當栅源電壓（V_GS）達到或超過此阈值時，場效應管從截止狀态轉為導通狀态。

關鍵特性

1. 導通控制
   當栅極電壓高于臨界值時，場效應管導通；低于該值則截止，從而實現電流的開關控制。

2. 電路設計基礎
   該參數直接影響集成電路的功耗和性能，例如FPGA芯片需在臨界電壓以上才能穩定工作。

3. 影響因素
   阈值電壓與材料特性、制造工藝相關，不同器件（如MOSFET、JFET）的臨界值差異顯著。

應用領域

• 電子開關：通過調節栅極電壓控制電路通斷。
• 信號放大：在模拟電路中作為放大器的偏置電壓。
• 低功耗設計：優化阈值電壓可降低芯片靜态功耗。

補充說明

在電池或電泳等非半導體場景中，“臨界電壓”可能指其他阈值（如電泳沉積的最小電壓），需結合具體領域區分。

分類

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