電子濃度英文解釋翻譯、電子濃度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 electron concentration

分詞翻譯：

電子的英語翻譯：

electron
【化】 electron
【醫】 e.; electron

濃度的英語翻譯：

chroma; consistence; consistency; deepness; strength
【化】 concentration
【醫】 concentration; M-concentration M; strength

專業解析

在電子工程與半導體物理學領域，電子濃度（Electron Concentration）指單位體積内自由電子的數量，是描述半導體材料導電特性的核心參數之一。其标準定義為：

中文定義

電子濃度（( n )）表示在半導體導帶中，單位體積（通常為立方厘米，cm⁻³）内可參與導電的自由電子數目。其數值直接影響材料的電導率，關系式為：

$$sigma = q(mu_n n + mu_p p)$$

其中 (sigma) 為電導率，(q) 為電子電荷，(mu_n) 和 (mu_p) 分别為電子和空穴遷移率，(p) 為空穴濃度。

英文定義

Electron concentration (( n )) is defined as the number of free electrons per unit volume in the conduction band of a semiconductor. It is a key parameter in determining electrical conductivity, expressed as:

$$sigma = q(mu_n n + mu_p p)$$

where (sigma) is conductivity, (q) is electron charge, (mu_n) and (mu_p) are electron/hole mobilities, and (p) is hole concentration.

關鍵特性與影響因素

本征半導體
在純淨半導體（如矽）中，電子濃度與空穴濃度相等（( n = p = n_i )），( n_i ) 為本征載流子濃度，隨溫度升高指數增長。例如，矽在300K時 ( n_i approx 1.5 times 10^{10} , text{cm}^{-3} ) 。
摻雜效應
- N型半導體：摻入施主雜質（如磷），電子濃度顯著高于空穴濃度（( n gg p )），主導導電性。
- P型半導體：摻入受主雜質（如硼），空穴濃度占優（( p gg n )）。
溫度依賴性
低溫下，電子濃度受雜質電離主導；高溫時，本征激發成為主要來源，導緻 ( n ) 急劇上升。

應用場景

器件設計：晶體管、二極管的性能直接依賴于不同區域的電子濃度梯度。
光電轉換：太陽能電池中，光照産生的額外電子濃度影響電流輸出效率。
傳感器技術：氣體傳感器通過吸附氣體改變電子濃度，實現信號檢測。

權威參考文獻

《半導體物理與器件》（Neamen, D. A.）
系統闡述載流子濃度模型與半導體基礎理論。來源：McGraw-Hill Education

HyperPhysics 物理百科（佐治亞州立大學）
"Carrier Concentration" 條目詳述計算模型。來源：HyperPhysics

IEEE 電子器件期刊
多篇研究論文分析納米尺度下電子濃度的量子效應。來源：IEEE Xplore

注：鍊接均指向可公開訪問的權威學術資源主頁，具體内容需通過平台檢索相關術語。

網絡擴展解釋

電子濃度在不同學科背景下有不同的定義和計算方法，主要分為以下兩類：

一、物理或材料科學中的定義

基本概念
電子濃度通常指單位體積内的自由電子數量，即電子密度。例如，在半導體或導體中，它表示每立方米（或立方厘米）所含的導電電子數目。
計算方法
- 直接計算：總電子數除以材料體積。例如，單晶材料可通過X射線衍射測定晶格常數後計算體積。
- 間接測定：非晶态或液态材料可通過電導率、電阻率等電學性質推算電子濃度。

二、合金與化合物中的定義

價電子濃度（e/a）
在金屬合金（如Cu₃Al）中，電子濃度定義為價電子總數與原子總數的比值。
- 原子價規則：主族元素按族數确定價電子數（如Al為3，Cu為1），過渡金屬（如第VIII族）通常視為0價。
- 示例計算：Cu₃Al的電子濃度 = (3×1 + 1×3) / (3+1) = 6/4 = 1.5。

三、應用領域

材料電學性質研究：電子濃度影響導電性、熱導率等。
合金設計：通過調控電子濃度優化金屬的相結構（如β黃銅的電子濃度範圍為1.3-1.5）。

若需進一步了解具體材料的計算方法或實驗測定技術，可參考相關文獻或專業教材。