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能帶圖式英文解釋翻譯、能帶圖式的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【電】 band scheme

分詞翻譯:

能帶的英語翻譯:

【化】 band; energy band

圖式的英語翻譯:

【醫】 schema; scheme

專業解析

能帶圖式(Energy Band Diagram)的漢英詞典式詳解

在固體物理學與電子工程領域,“能帶圖式”(Energy Band Diagram)是描述材料内部電子能量狀态隨空間位置變化的核心可視化工具。其英文直譯為 “Energy Band Diagram”,完整反映了半導體、絕緣體及導體中電子能帶結構的分布特征。以下是其詳細釋義:


一、術語定義與核心概念

  1. 能帶(Energy Band)

    指晶體中電子允許占據的連續能量範圍,由大量密集的原子軌道能級分裂形成。包括:

    • 價帶(Valence Band, VB):被電子填滿的最高能帶,對應基态電子。
    • 導帶(Conduction Band, CB):未被電子占據的最低空能帶,電子可自由移動形成電流。
    • 禁帶(Band Gap, Eg):價帶頂與導帶底之間的能量間隙,決定材料導電性。
  2. 圖式(Diagram)

    以二維坐标系呈現能帶結構,縱軸表示電子能量(單位:eV),橫軸表示空間位置(如PN結、異質結界面)或動量空間。典型圖示包含:

    • 費米能級(E~F~):電子占據概率為50%的能量參考面;
    • 真空能級(E~vac~):電子脫離材料束縛所需能量;
    • 摻雜能級(如施主/受主能級)。

二、物理意義與功能

  1. 揭示電子行為

    能帶圖式直觀展示電子在材料不同區域的躍遷路徑(如隧穿、熱激發),解釋電流輸運機制。例如,PN結的能帶彎曲揭示了内建電場的形成原理。

  2. 指導器件設計

    在半導體器件(晶體管、太陽能電池、LED)中,通過調控能帶對齊(Band Alignment)實現載流子注入、分離與複合控制:

    • Type-I/II異質結:能帶偏移類型決定電子-空穴空間分離效率;
    • 肖特基勢壘:金屬-半導體接觸的能帶彎曲影響整流特性。

三、關鍵參數與圖示元素

參數符號 物理意義 影響
E~g~ 禁帶寬度 材料是導體/半導體/絕緣體
E~C~ 導帶底能量 電子導電能力
E~V~ 價帶頂能量 空穴導電能力
E~F~ 費米能級位置 載流子濃度與摻雜類型(N/P)
χ (電子親和勢) 導帶底到真空能級的差值 界面能帶對齊關鍵參數

四、應用實例


權威參考來源

  1. Oxford University Press. Dictionary of Condensed Matter Physics (能帶理論基礎定義)
  2. Springer. Semiconductor Physics and Devices (能帶圖繪制方法與器件應用)
  3. IEEE Journal of Photovoltaics. "Band Diagram Engineering in Thin-Film Solar Cells" (光伏能帶設計)
  4. APS Physical Review B. "Band Alignment at Heterointerfaces" (異質結能帶對齊機制)
  5. 中國物理學會. 《物理學名詞》第三版 (規範中英術語對照)

網絡擴展解釋

“能帶圖式”是一個專業術語,目前可查的公開資料中對其具體含義的明确解釋較少。根據搜索結果中相關信息的綜合推斷,該詞可能與物理學中的“能帶結構”相關,通常指代固體材料中電子能量分布的圖示化表達方式。

以下從不同維度提供擴展分析:

  1. 構詞解析

    • "能帶"指材料中電子能量分布的帶狀結構(如導體、半導體中的價帶/導帶)
    • "圖式"即通過标準化圖形符號系統進行可視化表達的方法
  2. 潛在應用場景
    可能用于描述晶體結構分析、半導體材料研究等領域中,通過能帶理論繪制的電子能量狀态示意圖,這類圖示通常包含:

    • 能量軸與動量空間的對應關系
    • 禁帶寬度标注
    • 電子躍遷路徑示意

建議在專業文獻(如《固體物理學》教材)或學術數據庫中檢索"energy band diagram"(能帶圖)獲取更精确的圖示規範與理論解釋。該術語的完整定義可能需要結合具體學科背景進一步确認。

分類

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