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pn結

PN結是由一塊半導體的兩部分分別摻雜形成的P型半導體N型半導體在交界面處形成的結構。

在P型半導體中,空穴濃度較高,電子濃度較低;而在N型半導體中,電子濃度較高,空穴濃度較低。當P型和N型半導體相接觸時,由於兩種半導體的摻雜原子種類和濃度不同,會產生電子和空穴的擴散運動。由於這種擴散運動,P型半導體和N型半導體之間形成了一個電勢差,並產生了電場,在PN結的兩側形成了一個電勢壘。這個電勢壘可以阻止電子和空穴的進一步擴散,從而形成一個穩定的電子空穴密度分布狀態。

PN結具有單向導電性,是其最重要的電學性質之一。在無外加電壓時,PN結處於靜止狀態,擴散運動和漂移運動處於動態平衡,流過PN結的電流為0。當外加正向電壓時,外電場有利於擴散運動而不利於漂移運動,從而形成較大的擴散電流,方向由P區指向N區。而當外加反向電壓時,外電場有利於漂移運動而不利於擴散運動,從而顯著減小電流或形成截止狀態。

PN結是電子技術中許多器件(如二極體、雙極性電晶體等)所利用的物質基礎。