什么叫PN结？晶体管的基本构成

PN结的形成，在一块本征半导体中的两边掺以不同的杂质，使其一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体，则在它们的交界外就出现了电子和空穴的浓度差，电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，即P区的一些空穴要向N区扩散，N区的一些电子要向P区扩散。如果在本征半导体中掺入少量的杂质，半导体的导电性能将会大大地改善。在纯净的半导体硅（Si）中掺入少量的五价磷（P）或三价硼（B）元素，就构成了电子型半导体（简称N型半导体）和空穴型半导体（简称P型半导体）。

PN结

PN结1

PN结扩散图2

图1所示是一块两边掺入不同元素的半导体。由于P型区和N型区两边的载流子性质及浓度均不相同，P型区的空穴浓度大，而N型区的电子浓度大，于是在交界面处产生了扩散运动。P型区的空穴向N型区扩散，因失去空穴而带负电；而N型区的电子向P型区扩散，因失去电子而带正电，这样在P区和N区的交界处形成了一个电场（称为内电场）。PN结内电场的方向由N区指向P区，如2图所示。在内电场的作用下，电子将从P区向N区作漂移运动，空穴则从N区向P区作漂移运动。经过一段时间后，扩散运动与漂移运动达到一种相对平衡状态，在交界处形成了一定厚度的空间电荷区叫做PN结，也叫阻挡层，势垒。

PN结是怎么工作的？

如果将PN结加正向电压，即P区接正极，N区接负极，如右图所示。由于外加电压的电场方向和PN结内电场方向相反。在外电场的作用下，内电场将会被削弱，使得阻挡层变窄，扩散运动因此增强。这样多数载流子将在外电场力的驱动下源源不断地通过PN结，形成较大的扩散电流，称为正向电流。由此可见PN结正向导电时，其电阻是很小的。

PN反向电压3

如果PN结加反向电压，如3图所示，此时，由于外加电场的方向与内电场一致，增强了内电场，多数载流子扩散运动减弱，没有正向电流通过PN结，只有少数载流子的漂移运动形成了反向电流。由于少数载流子为数很少，故反向电流是很微弱的。

因此，PN结在反向电压下，其电阻是很大的。由以上分析可以得知：PN结通过正向电压时可以导电，常称为导通；而加反向电压时不导电，常称为截止。这说明：PN结具有单向导电性。

同时还具有：PN结的击穿特性与PN结的电容效应

PN结反向应用时，反向电流基本不随电压变化而变化，但在PN结上加上反向电压超过一定限度时，反向电流将急剧增加，这种现像就叫做PN结的击穿。

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