1、光電子技術光電子技術 專業(yè)英語專業(yè)英語ContentsContentsChapter 1 科技英語翻譯 Chapter 2 Semiconductor Physics & DeviceChapter 3 Electromagnetic Field & Electromagnetic Wave Chapter 4 Fundamentals of Optics Chapter 7 Integrated Circuit Fabrication Chapter 8 Optical Communications Chapter 10 Optical Tweezers Chapter 11

2、 Photonic Crystal Fiber Chapter 12 科技文獻檢索Chapter 13 國內核心期刊檢索及國際三大檢索 Chapter 14 英語科技論文寫作 Chapter 15 Coherent Optical Information Systems Chapter 5 Fundamentals of Lasers Chapter 9 Holographic Data Storage Chapter 6 Nonlinear Optics第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯v 學習專業(yè)英語不僅僅是學習英語專業(yè)詞匯，在科技英語中，專業(yè)詞匯僅占20%，其余80%都是我們常用的

3、詞匯。v 科技英語主要應用于科技報告科技報告和論文論文的寫作中，在表達上具有簡潔、準確的特點，這使得科技英語在語法語法上具有一定的特殊性。v 我們將對科技英語的概念概念、文體總貌文體總貌、詞匯特點詞匯特點、翻譯方翻譯方法法和技巧技巧等方面進行簡單闡述，以盡快適應專業(yè)英語的學習。第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯p1.1 科技英語的概念科技英語的概念p 科技英語泛指一切論及或談及科學和技術的書面語和口語，其科技英語泛指一切論及或談及科學和技術的書面語和口語，其中包括：一、科技著述、科技論文和報告、實驗報告和方案；中包括：一、科技著述、科技論文和報告、實驗報告和方案；二、各類科技情報和文字資

4、料；三、科技實用手冊的結構描述二、各類科技情報和文字資料；三、科技實用手冊的結構描述和操作規(guī)程；四、有關科技問題的會談、會議、交談用語；五、和操作規(guī)程；四、有關科技問題的會談、會議、交談用語；五、有關科技的影片、錄像、光盤等有聲資料的解說詞等等。有關科技的影片、錄像、光盤等有聲資料的解說詞等等。p1.2科技英語文體總貌科技英語文體總貌 p 科技英語要求客觀性、準確性和嚴密性，注重敘事邏輯上的連科技英語要求客觀性、準確性和嚴密性，注重敘事邏輯上的連貫貫(Coherence)及表達上的明晰及表達上的明晰(Clarity)與暢達與暢達(Fluency)，避，避免行文晦澀。免行文晦澀。 p 科技英語力

5、求平易科技英語力求平易(Plainness)和精確和精確(Preciseness)，避免使，避免使用旨在加強語言感染力和宣傳效果的各種修辭格用旨在加強語言感染力和宣傳效果的各種修辭格 第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯3. 半專業(yè)詞匯半專業(yè)詞匯 指那些既用于日常英語，同時又是科技英語中常用的詞匯。 1.3 科技英科技英語詞匯特點語詞匯特點4. 新詞匯新詞匯 近幾十年來，在現(xiàn)有專業(yè)詞匯和半專業(yè)詞匯的基礎上又出現(xiàn)了幾種新的詞匯，其構詞方法主要有合成法、混成法、截短法、縮略法、轉化法等。 1. 日常詞匯日常詞匯 用于某一專業(yè)科技領域便成為專業(yè)技術用語，具有嚴格的科學含義。 .2. 專業(yè)詞匯專業(yè)

6、詞匯 除部分來自英語日常詞匯外，絕大多數(shù)，尤其是名詞術語則是由拉丁語和希臘語的詞根(root)和詞綴（affix）構成的。 第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯p1.4 科技英語翻譯科技英語翻譯p 翻譯是把一種語言所表達的思維內容用另一種語言表達出來的跨語言、翻譯是把一種語言所表達的思維內容用另一種語言表達出來的跨語言、跨文化的語言交際活動。翻譯包括口譯跨文化的語言交際活動。翻譯包括口譯(interpretation)和筆譯和筆譯(translation)。在筆譯中，又可分為科技翻譯、文學翻譯、政論文翻。在筆譯中，又可分為科技翻譯、文學翻譯、政論文翻譯和應用文翻譯等等。譯和應用文翻譯等等。

7、 1.4.1科技英語翻譯標準科技英語翻譯標準 關于翻譯標準曾有過關于翻譯標準曾有過“信、達、雅信、達、雅”，“信、順信、順”， “忠實、通順、易懂忠實、通順、易懂”，“等值等值”等等多種提法。許多翻譯工作者和研究者也曾對這些提法展開過廣等等多種提法。許多翻譯工作者和研究者也曾對這些提法展開過廣泛而激烈的爭論和討論。但就科技英語翻譯而言，我們可以把翻譯標準概括泛而激烈的爭論和討論。但就科技英語翻譯而言，我們可以把翻譯標準概括為忠實原作和譯文通順。為忠實原作和譯文通順。1. 忠實忠實 譯文應忠實于原文，準確地、完整地、科學地表達原文的內容，包括思想、譯文應忠實于原文，準確地、完整地、科學地表達原文

8、的內容，包括思想、精神與風格。譯者不得任意對原文內容加以歪曲、增刪、遺漏和篡改。精神與風格。譯者不得任意對原文內容加以歪曲、增刪、遺漏和篡改。2. 通順通順 譯文語言必須通順，符合規(guī)范，用詞造句應符合本民族語言的習慣，要用民譯文語言必須通順，符合規(guī)范，用詞造句應符合本民族語言的習慣，要用民族的、科學的、大眾的語言，以求通順易懂。不應有文理不通、逐詞死譯和族的、科學的、大眾的語言，以求通順易懂。不應有文理不通、逐詞死譯和生硬晦澀等現(xiàn)象。生硬晦澀等現(xiàn)象。 第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯 1.4.2 科技英語翻譯過程中語法特點科技英語翻譯過程中語法特點 大量使用名詞化結構大量使用名詞化結構

9、 多用動詞的現(xiàn)在時多用動詞的現(xiàn)在時 can和和may使用頻率高使用頻率高 廣泛使用被動語句廣泛使用被動語句 非限定動詞的應用和大量使用后置定語非限定動詞的應用和大量使用后置定語 大量使用常用句型大量使用常用句型 使用長句使用長句 大量使用復合詞與縮略詞大量使用復合詞與縮略詞 第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯 1.4.3 科技英語的翻譯方法與技巧科技英語的翻譯方法與技巧 翻譯技巧一般包括改變詞類翻譯技巧一般包括改變詞類(conversion)、詞序調整、詞序調整(inversion)、省略、省略(omission)、增詞、增詞(amplification)、重復、重復(repetitio

10、n)、反譯法、反譯法(negation)、選詞用字選詞用字(diction)、和分譯法、和分譯法(division)、 綜合法（綜合法（Recasting）和語篇重構）和語篇重構等等等等。 1. 詞類轉換詞類轉換 將英語句子中屬于某種詞類的詞，譯成另一種詞類的漢語詞，以適應漢語的將英語句子中屬于某種詞類的詞，譯成另一種詞類的漢語詞，以適應漢語的表達習慣或達到某種修辭目的。表達習慣或達到某種修辭目的。 如：如：（1）Lasers are used in the treatment of retinal detachment.激光用于治療視網(wǎng)膜脫落。激光用于治療視網(wǎng)膜脫落?！爸委熤委焧reat”因

11、作介詞賓語需用名詞因作介詞賓語需用名詞treatment，漢譯時仍可，漢譯時仍可用動詞用動詞“治療治療”。 （2）Maimans invention of the laser provided new sources of very intense, coherent and highly directional light beams.梅曼發(fā)明了激光器，提供了一種新光源，可產(chǎn)生極強的、相干的和高度定向的光束。梅曼發(fā)明了激光器，提供了一種新光源，可產(chǎn)生極強的、相干的和高度定向的光束?！鞍l(fā)明發(fā)明”英譯時因作主語故用名詞英譯時因作主語故用名詞invention。 第第1 1章章 科技英語翻譯科技英

12、語翻譯 1.4.3 科技英語的翻譯方法與技巧科技英語的翻譯方法與技巧 2. 詞序調整詞序調整 有時候英語長句的敘述層次與漢語相反，這時就須從英語原文的后面譯起，有時候英語長句的敘述層次與漢語相反，這時就須從英語原文的后面譯起，自上而下，逆著英語原文的順序翻譯。翻譯時應根據(jù)自上而下，逆著英語原文的順序翻譯。翻譯時應根據(jù)TLTL的表達方式作一些有的表達方式作一些有必要的調整中。必要的調整中。 如：如：Ningbo, China, August 2, 2009 - China outclassed Russia in a hard-fought five-set match on Sunday in

13、 the 2009 FIVB World Grand Prix. (地點在前地點在前)2009年年8月月2日，在中國寧波舉行的一場日，在中國寧波舉行的一場2009世界女排大獎賽的一場比賽中，中國隊經(jīng)世界女排大獎賽的一場比賽中，中國隊經(jīng)過五局苦戰(zhàn)，以過五局苦戰(zhàn)，以3:2戰(zhàn)勝俄羅斯隊。戰(zhàn)勝俄羅斯隊。(時間在前時間在前) 3. 增減詞譯法增減詞譯法由于兩種語言表達方式不同，在把原文信息譯成譯文信息時，常常需由于兩種語言表達方式不同，在把原文信息譯成譯文信息時，常常需要刪去或增添一些詞。這樣做并不損害原意，反而可以使譯文更為通要刪去或增添一些詞。這樣做并不損害原意，反而可以使譯文更為通順，意思更為清楚

14、。順，意思更為清楚。如：如：You cannot build a ship, a bridge or a house if you dont know how to make a design or how to read it.不會制圖或看不懂圖紙，就不可能造船、不會制圖或看不懂圖紙，就不可能造船、架橋或蓋房子。漢譯中省略代詞架橋或蓋房子。漢譯中省略代詞you和和it、冠詞、冠詞a、連接詞、連接詞if和副詞和副詞how。 第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯 1.4.3 科技英語的翻譯方法與技巧科技英語的翻譯方法與技巧 4. 重復重復 英語為了避免重復常常用一個動詞接幾個賓語或表語；或用

15、了一個動詞，后英語為了避免重復常常用一個動詞接幾個賓語或表語；或用了一個動詞，后面相同的動詞便可以省略；或大量使用代詞以避免重復名詞。漢語不怕重復，面相同的動詞便可以省略；或大量使用代詞以避免重復名詞。漢語不怕重復，遇到上述情況漢譯時可以采用重復某詞的手法遇到上述情況漢譯時可以采用重復某詞的手法 。 如：如：I had experienced oxygen and/or engine trouble.我曾碰到過，不是氧氣設備出我曾碰到過，不是氧氣設備出故障，就是引擎出故障，或兩者都出故障。故障，就是引擎出故障，或兩者都出故障。本例屬名詞的重復。本例屬名詞的重復。 5. 反譯法反譯法 由于漢英兩

16、種語言表達習慣不同而且均可以從正面或反面來表達同一概念，由于漢英兩種語言表達習慣不同而且均可以從正面或反面來表達同一概念，翻譯時如果用正面表達譯文有困難，欠通順，則不妨用反面表達，或將反面翻譯時如果用正面表達譯文有困難，欠通順，則不妨用反面表達，或將反面表達改用正面表達，這樣可以使譯文比較通順而與原意并無出入。表達改用正面表達，這樣可以使譯文比較通順而與原意并無出入。如：如：I lay awake almost the whole night.我?guī)缀跻灰箾]睡著。例屬正說反譯。我?guī)缀跻灰箾]睡著。例屬正說反譯。 I cant agree with you more.我極其贊同你的意見。本例屬反說正

17、譯。我極其贊同你的意見。本例屬反說正譯。第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯 1.4.3 科技英語的翻譯方法與技巧科技英語的翻譯方法與技巧 6. 選詞用字選詞用字 由于構詞時聯(lián)想不同，表達方式不同，兩種語言表達同一種思想常常用詞不由于構詞時聯(lián)想不同，表達方式不同，兩種語言表達同一種思想常常用詞不同。因而在翻譯時必須在理解原意的基礎上，考慮表達這個意思的同。因而在翻譯時必須在理解原意的基礎上，考慮表達這個意思的TL要用什要用什么詞最為恰當。么詞最為恰當。如：如： It caused devastation by burrowing and by devouring the herbage w

18、hich might have maintained millions of sheep and cattle.它們在地下打洞，吞食掉本來可它們在地下打洞，吞食掉本來可以維持數(shù)百萬只牛羊的牧草，從而造成了破壞。以維持數(shù)百萬只牛羊的牧草，從而造成了破壞。 原文中的原文中的cattle有有“牲畜牲畜”和和“牛牛”二二義，這里因與義，這里因與“羊羊”(sheep)對置，根據(jù)種屬概念不能并列的邏輯規(guī)則，對置，根據(jù)種屬概念不能并列的邏輯規(guī)則，cattle只能作只能作“牛?！苯?。解。 7. 分譯法分譯法 英語長句比較多，有時英語長句中主句與從句或主句與修飾語間的關系不十分密切，翻英語長句比較多，有時英語長

19、句中主句與從句或主句與修飾語間的關系不十分密切，翻譯時可按照漢語多用短句的習慣，把長句中的從句或短語化為句子，分開來敘述，將原譯時可按照漢語多用短句的習慣，把長句中的從句或短語化為句子，分開來敘述，將原句化整為零。為使譯文通順連貫，也可以適當加幾個連接詞。句化整為零。為使譯文通順連貫，也可以適當加幾個連接詞。如：如：The number of the young people in the United States who cant read is incredible about one in four.大約有大約有1/4的美國青年人沒有閱讀能力，這簡直令人難以的美國青年人沒有閱讀能力，這

20、簡直令人難以置信。該句在英語中是一個相對簡單的句子，但是如果我們按照原文的句子結構死譯，置信。該句在英語中是一個相對簡單的句子，但是如果我們按照原文的句子結構死譯，就可能被翻譯成：沒有閱讀能力的美國青年人的數(shù)目令人難以相信約為就可能被翻譯成：沒有閱讀能力的美國青年人的數(shù)目令人難以相信約為1/4。這樣，就使。這樣，就使得譯文極為不通順，不符合漢語的表達習慣。得譯文極為不通順，不符合漢語的表達習慣。 第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯 1.4.3 科技英語的翻譯方法與技巧科技英語的翻譯方法與技巧 8. 綜合法綜合法 對那些用某種翻譯技巧無法譯出時，著眼于篇章，以邏輯分析為基礎，有順有序，有主

21、對那些用某種翻譯技巧無法譯出時，著眼于篇章，以邏輯分析為基礎，有順有序，有主有次對全句進行綜合處理有次對全句進行綜合處理 。 如：如：Many man-made substances are replacing certain natural materials because either the quantity of the natural product can not meet our ever-increasing requirement, or, more often, because the physical property of the synthetic substanc

22、e, which is the common name for man-made materials, has been chosen, and ever emphasized, so that it would be of the greatest use in the fields in which it is to be applied.這個句子是由一個主句加上一個由這個句子是由一個主句加上一個由because引導的原因狀語從句，一個由引導的原因狀語從句，一個由 so that 引導的狀語從句和引導的狀語從句和which 引導的非限制性定語從句及引導的非限制性定語從句及 in which

23、 引導的定語從句所組成。譯文：人造材料統(tǒng)稱為合成材料，引導的定語從句所組成。譯文：人造材料統(tǒng)稱為合成材料，許多人造材料正在替代某些天然材料，這或者是由于天然產(chǎn)品的數(shù)量不能滿足日益增長的需要，或者往許多人造材料正在替代某些天然材料，這或者是由于天然產(chǎn)品的數(shù)量不能滿足日益增長的需要，或者往往是人們選擇了合成材料的一些物理性質并加以突出而造成的。因此合成材料在應用的領域中將具有極往是人們選擇了合成材料的一些物理性質并加以突出而造成的。因此合成材料在應用的領域中將具有極大的用途。大的用途。9. 語篇重構語篇重構 語篇重構就是對原文的結構和語言進行較大幅度的改動，脫離原句的層次和結構安排，語篇重構就是對

24、原文的結構和語言進行較大幅度的改動，脫離原句的層次和結構安排，按漢語敘事倫理的習慣重新組合句子，擺脫了原文的語序和句子形式的約束，使譯文自按漢語敘事倫理的習慣重新組合句子，擺脫了原文的語序和句子形式的約束，使譯文自然、流暢，更加符合漢語的表達習慣，以期在更深的層次上達到與原文的對等。然、流暢，更加符合漢語的表達習慣，以期在更深的層次上達到與原文的對等。如：如：Computer languages may range from detailed low level close to that immediately understood by the particular computer, t

25、o the sophisticated high level which can be rendered automatically acceptable to a wide range of computers.譯文：計算機語言有低級的也有高級的。譯文：計算機語言有低級的也有高級的。前者比較煩瑣，很接近特定計算機直接能動的語言；后者比較復雜，適用范圍廣，能自動為多種計算機前者比較煩瑣，很接近特定計算機直接能動的語言；后者比較復雜，適用范圍廣，能自動為多種計算機所接受。所接受。第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯p1.5 提高科技英語翻譯能力的途徑提高科技英語翻譯能力的途徑 對于廣大英語學

26、習者來說，要想具有上述素質當然不可能一蹴而就，但只要對于廣大英語學習者來說，要想具有上述素質當然不可能一蹴而就，但只要努力，將來就一定能夠成功。下面列出了幾種提高科技英語翻譯的途徑，以努力，將來就一定能夠成功。下面列出了幾種提高科技英語翻譯的途徑，以供參考。供參考。1. 廣泛閱讀英漢報刊雜志，提高英漢兩種語言基本功。2. 廣泛涉獵中英文科技文章和新聞，有效地擴展自己的知識面。 3. 認真學習本專業(yè)的基礎課程和大量閱讀本專業(yè)的中英文文獻，提高自身的專業(yè)水平。4. 認真學習有關科技英語翻譯著作和刊物，切實掌握科技英語翻譯方法和技巧，深入認識科技翻譯中經(jīng)常會遇到的問題。 5. 在翻譯實踐中提高。正如

27、其他語言學習一樣，學習翻譯，尤其是在打基礎的階段，實踐是極其重要的。 定時定量翻譯工作程序定時定量翻譯工作程序 ：第一步：快速瀏覽原文一遍，了解文章大意即可。遇到生詞除十分必要的以外都不要去查詞典，可以在下面劃線標出。第二步，邊看邊譯，每次處理一個自然段(如段落長，一次五六行左右)。具體步驟為：閱讀原文，查閱詞典，斟酌措辭，寫下譯文。如果有的地方一時還理解不好或找不到適當?shù)谋磉_方式，可以暫時空下，做個記號，等譯完初稿后再補上。每段譯文寫下來后隨手做些修改。有的地方一時修改不好就放下，但要在旁邊做個記號。第三步，初稿完成后即進行修改。首先是把空下來未譯的地方補上，把原來未修改好的地方再修改一下。

28、然后，從頭再閱讀一遍譯文，修改錯別字以及語句不通順的地方。第第1 1章章 科技英語翻譯科技英語翻譯p1.5 提高科技英語翻譯能力的途徑提高科技英語翻譯能力的途徑 要想在質量上提高，學習者在平時的科技翻譯學習和實踐中就應自覺運用已經(jīng)學過的翻譯知識、方法和技巧，防止重犯在過去的實踐中曾經(jīng)出現(xiàn)過的失誤。因此，廣大學習者應認真理解原文，對漢語表達字斟句酌，不厭其煩地反復修改。譯文的質量沒有止境，只有反反復復地修改才會發(fā)現(xiàn)自己存在的問題，從而提高翻譯能力。修改本身就是個提高的過程，學習者不應該怕費事。另外，學習者也可翻譯配有譯文的原文，把自己的譯文同所配譯文相比較，找出差距和不足，這樣也將有助于提高翻譯

29、質量。Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device vPREVIEWu We often hear that we are living in the information age. u Large amounts of information can be obtained via the Internet, for example, and can also be obtained quickly over long distances via satellite

30、communication system. u The development of the transistor and the integrated circuit (IC) has lead to these remarkable capabilities. 2.1 Semiconductor Materials Semiconductors are special crystalline materials that have electrical conductivity (and the corresponding resistivity) between that of a co

31、nductor and an insulator. Insulators such as fused quartz and glass have very low conductivities, in the order of 1E-18 to 1E-8 S/cm; and conductors such as aluminum and silver have high conductivities, typically from 104 to 106 S/cm. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor

32、 Physics and Device 2.1 Semiconductor Materials The study of semiconductor materials began in the early nineteenth century. Over the years many semiconductors have been investigated. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.1 Semiconductor Materials Two

33、general classifications of semiconductors are the elemental semiconductor materials and the compound semiconductor materials. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.1

34、Semiconductor MaterialsTable 2-1 A portion of the periodic table related to semiconductors BC Al SiPGaGeAsInSbChapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.1 Semiconductor MaterialsTable 2-2 A list of some semiconductor materials Elemental semiconductors Si S

35、ilicon Ge Germanium Compound semiconductors AlP Aluminum phosphide AlAsAluminum arsenideGaPGallium phosphideGaAsGallium arsenideInPIndium phosphide2.1 Semiconductor Materials Although we do not know as much about the technology of compound semiconductor technology as we do about that of silicon, com

36、pound semiconductor technology has advanced partly because of the advances in silicon technology. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.2 Type of Solids Amorphous, polycrystalline, and single crystal are the three general types of solids. Each type is

37、 characterized by the size of an ordered region within the material. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.2 Type of Solids An ordered region is a spatial volume in which atoms or molecules have a regular geometric arrangement or periodicity. The sing

38、le-crystal regions are called grains and are separated from one another by grain boundaries Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.2 Type of Solids The advantage of a single-crystal material is that, in general, its electrical properties are superior t

39、o those of a nonsingle-crystal material, since grain boundaries tend to degrade the electrical characteristics. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device (a) amorphous (b) polycrystalline (c) single crystalFigure 2-1 Schematics of three general types of cry

40、stals.Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.3 Crystal Structure The semiconductor materials we will study are single crystals, that is, the atoms are arranged in a three-dimensional periodic fashion. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2

41、 Semiconductor Physics and Device 2.3 Crystal StructureThe periodic arrangement of atoms in a crystal is called a lattice In a crystal, an atom never strays far from a single, fixed position. The element semiconductors, such as silicon and germanium, have a diamond lattice structure. Chapter 2 Semic

42、onductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.3 Crystal Structure A convenient method of defining the various planes in a crystal is to use Miller indices. These indices are obtained using the following steps:Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor

43、 Physics and Device 2.3 Crystal Structurev（1）Find the intercepts of the plane on the three Cartesian coordinates in terms of the lattice constant.v（2）Take the reciprocals of these numbers and reduce them to the smallest three integers having the same ratio.v（3）Enclose the result in parentheses (hkl)

44、 as the Miller indices for a single plane.Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.4 The Atomic Structure of SemiconductorsvElectronic devices such as diode and transistors are constructed from special materials called semiconductors. vIn this section, y

45、ou will learn about the atomic structure of semiconductors Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.4.1 Electron Shells and Orbits The electrical properties of materials are explained by their atomic structure. In the early part of the 20th century, Neil

46、s Bohr, a Danish physicist, developed a model of the atom that showed electrons orbiting the nucleus. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.4.1 Electron Shells and Orbits Energy is the ability to do work and is subdivided into potential (position), ki

47、netic (motion), and rest (mass). Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.4.2 Valence electrons, Conduction Electrons, and Ions Electrons in orbits farther from the nucleus are less tightly bound to the atom than those closer to the nucleus. Chapter 2 Se

48、miconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.4.2 Valence electrons, Conduction Electrons, and Ions An electron that is in the outermost shell is called a valence electron; valence electrons have the highest energy and are relatively loosely bound to their parent atom. C

49、hapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.4.2 Valence electrons, Conduction Electrons, and Ions Sometimes, a valence electron can acquire enough energy to break free of its parent atom. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Phys

50、ics and Device 2.4.2 Valence electrons, Conduction Electrons, and Ions Electrons in orbits farther from the nucleus are less tightly bound to the atom than those closer to the nucleus. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.4.3 Metallic Bands Metals te

51、nd to be solids at room temperature. The nucleus and inner-shell electrons of metals occupy fixed lattice positions. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.4.3 Metallic Bands With the large number of atoms in the metallic crystal, the discrete energy l

52、evel for the valence electrons is blurred into a band called the valence band Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device Figure 2-4 Energy level diagrams for three types of

53、materials. The upper level is the conduction band; the lower level is the valence band.2.4.4 Covalent Bonds Atoms of some solid materials form crystals, which are three-dimensional structures held together by strong bonds between the atoms. The shared electrons are not mobile; each electron is assoc

54、iated by a covalent bond between the atoms of the crystal. Electronic devices are constructed from materials called semiconductors. The important difference between a conductor and a semiconductor is the gap that separates the bands. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor

55、Physics and Device 2.4.5 Electrons and Hole CurrentWhen an electron jumps to the conduction band, a vacancy36 is left in the valence band. This vacancy is called a hole37. A piece of intrinsic39 (pure) silicon at room temperature has, at any instant, a number of conduction-band (free) electrons that

56、 are unattached to any atom and are essentially drifting randomly throughout the material. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device When a voltage is applied across a piece of intrinsic silicon, as shown in Fig. 2-5, the thermally generated free electrons

57、in the conduction band are easily attracted toward the positive end. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.5 The PN Junction Intrinsic silicon is not a good conductor. By adding a small amount of impurity to the silicon crystal, its electrical propert

58、ies can be changed dramatically. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.5.1 Doping l The conductivity of silicon (or germanium) can be drastically increased by the controlled addition of impurities to the pure (intrinsic) semiconductive material. l To

59、increase the number of conduction-band electrons in pure silicon, a controlled number of pentavalent impurity atoms called donors are added to the silicon crystal. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.5.1 Doping l To increase the number of holes in p

60、ure silicon, trivalent impurity atoms called acceptorsare added during manufacture.l The process of creating n-type or p-type materials retains the overall electrical neutrality. Chapter 2 Semiconductor Physics and DeviceChapter 2 Semiconductor Physics and Device 2.5.2 The PN Junction When a piece of intrin