pn结具有什么特性

pn结具有单向导电性。

PN结具有单向导电性，是电子技术中许多器件所利用的特性，例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。

N型半导体（N为Negative的字头，由于电子带负电荷而得此名）：掺入少量杂质磷元素（或锑元素）的硅晶体（或锗晶体）中，由于半导体原子（如硅原子）被杂质原子取代，磷原子外层的五个外层电子的其中四个与周围的半导体原子形成共价键，多出的一个电子几乎不受束缚，较为容易地成为自由电子。于是，N型半导体就成为了含电子浓度较高的半导体，其导电性主要是因为自由电子导电。

P型半导体（P为Positive的字头，由于空穴带正电而得此名）：掺入少量杂质硼元素（或铟元素）的硅晶体（或锗晶体）中，由于半导体原子（如硅原子）被杂质原子取代，硼原子外层的三个外层电子与周围的半导体原子形成共价键的时候，会产生一个“空穴”，这个空穴可能吸引束缚电子来“填充”，使得硼原子成为带负电的离子。这样，这类半导体由于含有较高浓度的“空穴”（“相当于”正电荷），成为能够导电的物质。

PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的，其接触界面称为冶金结界面。

在一片完整的硅片上,用不同的掺杂工艺使某一边形成N型半导体,另一边形成P型半导体,那么就在两种半导体交界面就形成了PN结：PN皆有单向导电的特性，即：争相导通，反向截止。

pn还可以反向饱和漏电或击穿导体，也是晶体管和集成电路最基础、最重要的物理原理，所有以晶体管为基础的复杂电路的分析都离不开它。比如二极管就是基于PN结的单向导通原理工作的；而一个PNP结构则可以形成一个三极管，里面包含了两个PN结。二极管和三极管都是电子电路里面最基本的元件。

PN结具有单向导电性的特性。

PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的，其接触界面称为冶金结界面。在一块完整的硅片上，用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导体，我们称两种半导体的交界面附近的区域为PN结。

在P型半导体和N型半导体结合后，由于N型区内自由电子为多子，空穴几乎为零称为少子，而P型区内空穴为多子，自由电子为少子，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差。由于自由电子和空穴浓度差的原因，有一些电子从N型区向P型区扩散，也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。它们扩散的结果就使P区一边失去空穴，留下了带负电的杂质离子，N区一边失去电子，留下了带正电的杂质离子。开路中半导体中的离子不能任意移动，因此不参与导电。这些不能移动的带电粒子在P和N区交界面附近，形成了一个空间电荷区，空间电荷区的薄厚和掺杂物浓度有关。在空间电荷区形成后，由于正负电荷之间的相互作用，在空间电荷区形成了内电场，其方向是从带正电的N区指向带负电的P区。显然，这个电场的方向与载流子扩散运动的方向相反，阻止扩散。

最后，多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。在P型半导体和N型半导体的结合面两侧，留下离子薄层，这个离子薄层形成的空间电荷区称为PN结。

浅谈pn结的形成及其特性如下：

特性是正向导通，反向截止。当正向电压达到一定值时（硅管0.7伏，锗管0.3伏）左右时，电流随电压成指数变化。与电阻相比它是具有非线性特性的，因此它的特性曲线一般是非线性的；有两种载流子，即电子和空穴；受温度影响比较大，因为温度变化影响载流子的运动速度以及本征激发的程度，因此设计或者运用时常需要考虑温度问题。

形成：在P型半导体和N型半导体交界处,由于P型半导体中的空穴多于电子,N型半导体中的电子多于空穴,所以,在交界面附近将产生多数载流子的扩散运动。P区的空穴向N区扩散,与N区的电子复合N区的电子向P区扩散,与N区的空穴复合。

由于这种扩散运动,N区失掉电子产生正离子,P区得到电子产生负离子,结果在界面两侧形成了由等量正、负离子组成的空间电荷区。在这个区域内,由于多数载流子已扩散到对方并复合掉,好像耗尽了一样,因此,空间电荷区又称为耗尽层。

由于空间电荷区的形成,建立了由N区指向P区的内电场。显然,内电场对多数载流子的扩散运动起阻碍作用,故空间电荷区也称为阻挡层。

同时,内电场有助于少数载流子的漂移运动,因此,在内电场作用下,N区的空穴向P区漂移,P区的电子向N区漂移,其结果是使空间电荷区变窄,内电场削弱。显然,扩散运动与漂移运动是对立的,当二者的运动达到动态平衡时,空间电荷区的宽度便基本稳定下来。这种宽度稳定的空间电荷区称为PN结。

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