pn結

采用不同的摻雜工藝，通過擴散作用，將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體（通常是硅或鍺）基片上，在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結（英語：PN junction）。PN結具有單向導電性，是電子技術中許多器件所利用的特性，例如半導體二極管、雙極性晶體管的物質基礎。

PN結原理

PN結的形成其實就是在一塊完整的硅片上，用不同的摻雜工藝使其一邊形成N型半導體，另一邊形成P型半導體，那么在兩種半導體的交界面附近就形成了PN結。

在形成PN結之后，由于N型半導體區(qū)內的電子數(shù)量多于空穴數(shù)量，而P型半導體區(qū)內的空穴數(shù)量多于電子數(shù)量，所以在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差。這樣，電子和空穴都要從濃度高的地方向濃度低的地方擴散。此時將在N型半導體和P型半導體的結合面上形成如下物理過程如下：

最后，多子的擴散和少子的漂移達到動態(tài)平衡。在P型半導體和N型半導體的結合面兩側，留下離子薄層，這個離子薄層形成的空間電荷區(qū)稱為PN結。PN結的內電場方向由N區(qū)指向P區(qū)。在空間電荷區(qū)，由于缺少多子，所以也稱耗盡層。

pn結工作原理

如果將PN結加正向電壓，即P區(qū)接正極，N區(qū)接負極，如右圖所示。由于外加電壓的電場方向和PN結內電場方向相反。在外電場的作用下，內電場將會被削弱，使得阻擋層變窄，擴散運動因此增強。這樣多數(shù)載流子將在外電場力的驅動下源源不斷地通過PN結，形成較大的擴散電流，稱為正向電流。

由此可見PN結正向導電時，其電阻是很小的。加反向電壓時PN結變寬，反向電流很小；如果PN結加反向電壓，如下圖所示：

此時，由于外加電場的方向與內電場一致，增強了內電場，多數(shù)載流子擴散運動減弱，沒有正向電流通過PN結，只有少數(shù)載流子的漂移運動形成了反向電流。由于少數(shù)載流子為數(shù)很少，故反向電流是很微弱的。

因此，PN結在反向電壓下，其電阻是很大的。

由以上分析可以得知：

PN結通過正向電壓時可以導電，常稱為導通；而加反向電壓時不導電，常稱為截止。這說明：PN結具有單向導電性。