光電導增益系數英文解釋翻譯、光電導增益系數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 photoconductive gain factor

分詞翻譯：

光電導的英語翻譯：

photoconduction

增益系數的英語翻譯：

【計】 gain factor

專業解析

光電導增益系數（Photoconductive Gain Factor）是光電導效應中的核心參數，用于量化光敏材料将入射光子轉換為有效載流子并産生電流放大的能力。該系數在光電器件（如光電探測器、光敏電阻）的設計與性能評估中具有關鍵作用。以下為詳細解析：

1. 定義與物理意義

光電導增益系數（$G$）定義為材料内部光生載流子的有效壽命（$tau$）與其渡越時間（$t{text{tr}}$）的比值，即： $$ G = frac{tau}{t{text{tr}}} $$ 其中，渡越時間$t_{text{tr}} = L / (mu V)$，$L$為電極間距，$mu$為載流子遷移率，$V$為外加電壓。該公式表明，增益系數可通過延長載流子壽命或縮短渡越時間提升。

2. 影響因素

載流子壽命：受材料缺陷、複合中心密度等影響，例如硫化镉（CdS）因低複合率常被用于高增益器件。
電場強度：高外加電壓可縮短渡越時間，從而提高增益，但需避免擊穿效應。

3. 應用場景

高光電導增益系數的材料廣泛應用于弱光探測（如夜視傳感器）和高速光通信系統。例如，砷化镓（GaAs）基光電探測器因其高$mu$值可實現納秒級響應。

權威參考來源

美國物理聯合會（AIP）對光電導增益的微觀機制分析（來源：AIP Publishing）。
《半導體光電材料》教科書（作者：S. M. Sze）中關于增益系數的理論推導。

網絡擴展解釋

光電導增益系數是描述光電導效應中載流子壽命與渡越時間關系的物理量，用于衡量光照下半導體電導率的增強程度及其器件靈敏度。以下是詳細解釋：

1.定義與物理意義

光電導增益系數（通常記為( G )）表示單位時間内光生載流子對電流的貢獻效率。其核心是光生載流子（電子和空穴）的壽命（( tau_n, taup )）與它們在電場作用下的渡越時間（( t{trn}, t_{trp} )）的比值。公式為： $$ G = frac{taun}{t{trn}} + frac{taup}{t{trp}} $$ 其中，渡越時間( t_{tr} = L/(mu V) )，( L )為材料長度，( mu )為遷移率，( V )為外加電壓。

2.影響因素

載流子壽命（( tau )）：壽命越長，增益系數越高，器件靈敏度越高。
材料遷移率（( mu )）與外電壓（( V )）：遷移率高或電壓大時，渡越時間縮短，增益系數增大。
材料尺寸（( L )）：縮短材料長度可顯著提升增益系數。

3.公式的等價表達

結合電場作用，增益系數還可表示為： $$ G = frac{V}{L} (mu_n tau_n + mu_p tau_p) $$ 這表明增益系數與電壓、遷移率及載流子壽命均呈正相關。

4.實際應用

高光電導增益系數的器件常用于光敏電阻、光電探測器等，其靈敏度直接依賴于( G )的大小。例如，通過優化材料摻雜或減小電極間距可提升增益系數。

5.補充說明

增益系數與能帶結構：間接帶隙半導體因載流子複合效率低，通常增益系數較低。
歐姆接觸的影響：非理想接觸會導緻載流子補充受限，需根據材料類型（如n型或p型）調整增益模型。

如需進一步了解公式推導或應用案例，可參考完整内容。