非晶質半導體英文解釋翻譯、非晶質半導體的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 amorphous semiconductor
分詞翻譯:
非的英語翻譯:
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【計】 negate; NOT; not that
【醫】 non-
晶質的英語翻譯:
crystalloid
半導體的英語翻譯:
semiconductor
【計】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【醫】 semiconductor
專業解析
非晶質半導體 (Amorphous Semiconductor) 是一種具有半導體特性,但其原子或分子排列缺乏長程周期性有序結構的固體材料。與常見的晶體半導體(如矽、鍺的單晶)不同,其内部結構是無序的或短程有序的。
核心含義解析 (漢英對照)
-
非晶質 (Amorphous / Non-crystalline):
- 指材料内部原子或分子的排列不具有規則、重複的三維空間點陣結構。其結構是無序的,原子間的鍵長和鍵角在一定範圍内隨機變化,沒有長程的周期性。
- 英文對應:Amorphous (最常見的術語),或Non-crystalline (強調非晶體特性)。
-
半導體 (Semiconductor):
- 指材料的電導率介于導體和絕緣體之間,并且其導電性可以通過摻雜(引入雜質原子)或外部條件(如光照、溫度、電場)進行顯著調控的物質。其核心特性是存在可調控的能隙。
- 英文對應:Semiconductor。
關鍵特性與意義
- 結構無序性 (Structural Disorder): 這是非晶質半導體最根本的特征。這種無序性導緻其電子能帶結構與晶體半導體有顯著差異,例如存在大量的帶尾态和缺陷态。
- 電子特性 (Electronic Properties): 其導電機制通常涉及局域态電子的跳躍傳導或通過帶尾态的傳導,而非晶體半導體中清晰的能帶邊界的電子/空穴傳導。這使得其載流子遷移率通常低于相應的晶體材料。
- 可調控性 (Tunability): 與晶體半導體一樣,非晶質半導體的電學、光學性質(如電導率、光吸收系數、禁帶寬度)可以通過成分調整(如改變合金比例)、摻雜以及制備工藝(如沉積溫度、氣壓)進行調控。
- 制備優勢 (Fabrication Advantages): 非晶質半導體(尤其是非晶矽 a-Si:H)通常可以在較低溫度下通過氣相沉積(如等離子體增強化學氣相沉積 PECVD)大面積、低成本地制備在柔性襯底(如玻璃、塑料、金屬箔)上。這在大面積電子器件應用中具有顯著的成本和工藝優勢。
主要應用領域
- 薄膜太陽能電池 (Thin-Film Solar Cells): 非晶矽 (a-Si:H) 是最早商業化的薄膜光伏材料之一,尤其適用于消費電子産品和小型光伏應用。其合金材料(如微晶矽 μc-Si:H、非晶矽鍺 a-SiGe:H)也用于疊層電池以提高效率。
- 平闆顯示 (Flat Panel Displays):
- 薄膜晶體管 (Thin-Film Transistors - TFTs): 非晶矽 (a-Si:H) TFT 是液晶顯示器 (LCD) 和有源矩陣有機發光二極管 (AMOLED) 顯示器中像素開關的主流技術。
- 圖像傳感器 (Image Sensors): 用于掃描儀、數碼相機等。
- 薄膜傳感器 (Thin-Film Sensors): 如光敏傳感器、X射線傳感器等,利用其對光或其他輻射的敏感性。
- 相變存儲器 (Phase-Change Memory - PCM): 利用硫系非晶半導體(如 Ge₂Sb₂Te₅)在非晶态(高阻)和晶态(低阻)之間快速可逆相變的特性來存儲信息。
權威定義參考
根據國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) 對材料的分類,非晶态固體 (Amorphous Solid) 被定義為“一種缺乏晶體所具有的長程原子位置有序性的固體”。當這類材料表現出半導體特性(即其電導率介于典型金屬和絕緣體之間,且對溫度、光照、電場或摻雜敏感)時,即可稱為非晶質半導體。
來源參考:
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) - Definitions related to solids and materials science.
- Street, R. A. (1991). Hydrogenated Amorphous Silicon. Cambridge University Press. (經典學術專著,闡述非晶矽物理基礎)
- Schropp, R. E. I., & Zeman, M. (1998). Amorphous and Microcrystalline Silicon Solar Cells: Modeling, Materials and Device Technology. Springer. (權威著作,涵蓋材料制備與器件應用)
- Fortunato, E., Barquinha, P., & Martins, R. (2012). Oxide Semiconductor Thin-Film Transistors: A Review of Recent Advances. Advanced Materials, 24(22), 2945–2986. (綜述文章,包含非晶氧化物半導體進展)
- Wuttig, M., & Yamada, N. (2007). Phase-change materials for rewriteable data storage. Nature Materials, 6(11), 824–832. (權威綜述,介紹相變存儲中的非晶半導體材料)
網絡擴展解釋
非晶質半導體(又稱無定形半導體或玻璃半導體)是一類具有半導體性質的非晶态材料,其原子排列呈現短程有序、長程無序的特征。以下是其核心要點:
1.結構特點
- 長程無序:原子或分子在三維空間中沒有周期性排列,缺乏晶體材料的規則晶格結構。
- 短程有序:局部範圍内(如相鄰原子間)仍保持一定的鍵合方式,例如非晶矽中每個矽原子與周圍四個原子通過共價鍵連接,但鍵長和鍵角存在畸變。
2.主要分類
- 四面體鍵非晶半導體:如非晶矽(a-Si)、鍺(a-Ge)及其合金,廣泛用于太陽能電池、薄膜晶體管等領域。
- 硫系玻璃:如As₂S₃、As₂Se₃等,具有鍊狀或交聯網絡結構,常用于光存儲和傳感器。
3.特性與優勢
- 光學性質:高折射率、強光吸收能力,適用于光電轉換器件。
- 機械性能:硬度高、耐腐蝕性強,且易于加工成薄膜或複雜形狀。
- 電學特性:電阻率與溫度呈正相關,且在較寬溫度範圍内保持線性關系,區别于晶态半導體的指數型變化。
4.與晶态半導體的區别
晶态半導體(如單晶矽)具有嚴格周期性結構,而非晶質半導體的無序結構導緻其電子态局域化,載流子遷移率較低,但可通過摻雜調控性能。
如需進一步了解制備方法或具體應用,可參考相關研究文獻或專業資料。
分類
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