
【電】 revers saturation current
converse
【計】 negative direction
【計】 saturation current
【醫】 saturation current
在電子工程領域,"逆向飽和電流"(Reverse Saturation Current)是半導體器件(如二極管)的關鍵參數,其漢英對照及詳細解釋如下:
漢英對照
核心定義
指PN結二極管在反向偏置電壓下,當外加電壓足夠大時(通常 $-V_D gg kT/q$),反向電流達到的穩定極限值。該電流由少數載流子擴散形成,與反向電壓大小無關,故稱"飽和" 。
物理機制
材料特性
溫度效應
溫度每升高10°C,$I_S$ 約增大1倍,顯著影響器件高溫穩定性 。
理想二極管方程
肖克利方程(Shockley diode equation)中的核心參數:
$$ I_D = I_S left( e^{frac{V_D}{nV_T}} - 1 right) $$
其中 $V_T = kT/q$ 為熱電壓,$n$ 為發射系數。
電路設計影響
半導體物理經典著作
Neamen, D. A. Semiconductor Physics and Devices. McGraw-Hill. (理論推導與溫度模型)鍊接
IEEE标準術語
IEEE Std 100-2000 Dictionary of IEEE Standards Terms. ("Reverse Saturation Current" 詞條) 鍊接
國家标準
GB/T 2900.66-2004 《電工術語 半導體器件和集成電路》. ("反向飽和電流" 定義)
工程應用指南
Horowitz, P., & Hill, W. The Art of Electronics. Cambridge University Press. (二極管選型與 $I_S$ 實測方法)鍊接
以上内容綜合半導體物理理論與工程實踐,涵蓋術語定義、物理機制及設計影響,引用來源包括學術教材、國際标準及權威工程手冊。
反向飽和電流是半導體器件(如二極管)在反向偏置電壓下形成的一種特殊電流現象。以下從定義、形成機制和影響因素三方面詳細解釋:
反向飽和電流指當給PN結施加反向電壓時,在特定電壓範圍内電流保持穩定,不再隨電壓增加而變化的現象。這種電流由少數載流子的漂移運動形成,數值通常在微安級(μA)甚至更低。
影響因素 | 作用規律 | 典型表現 |
---|---|---|
溫度 | 溫度每升高10℃,電流值約翻倍 | 本征激發增強導緻載流子增多 |
材料特性 | 禁帶寬度越小,反向電流越大 | 鍺管>矽管(同溫度下) |
工藝質量 | 雜質含量高或結構缺陷會增加漏電流 | 優質二極管反向電流可達nA級 |
在太陽能電池中,暗電流包含反向飽和電流與其他漏電流成分。三極管也存在類似現象,如集電極反向飽和電流與發射極開路時的少子漂移相關。
建議需要具體參數時,可參考半導體器件手冊中的反向飽和電流溫度特性曲線(如I_S ∝ T³e^{-E_g/(kT)}),這類公式能更精确描述其物理本質。
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