PN结的单向导电性

一、P N结的形成在基材本征半导体上利用一定的工艺制作一个P区(P型半导体)，制作一个N区(N型半导体)，在两区交界处，由于多子的扩散运动，在交界处形成了正负电荷(正负离子)区。

空穴的扩散运动自由电子的扩散运动3价杂质原子形成的负离子5价杂质原子形成的正离子正负电荷产生静电场静电场静电场方向少子产生漂移运动静电场促使少子漂移静电场阻止多子扩散扩散运动和漂移运动达到平衡(动态平衡)，形成P N结，又称为空间电荷区还称为耗尽层。

二、P N 结的单向导电性P N 结正偏:外加电源使P 区的电位高于N 区的电位，称外加正向电压。

P N 结反偏:外加电源使P 区的电位低于N 区的电位，称外加反向电压。

P N 结正偏限流电阻◆正偏状态的P N结称为导通状态，扩散电流称为正向导通电流。

◆外电场使空间电荷区变窄，多子扩散运动加强，阻止少子的漂移运动。

P N 结反偏◆反偏状态的P N 结称为截止状态，漂移电流称为反向电流。

◆外电场使空间电荷区变宽，阻止多子扩散运动，加强少子的漂移运动。

◆因为少子量少，漂移电流很小，在近似计算中认为该电流为0。

◆单向导电性：正向导通，反向截止。

三、P N 结的电容效应◆ P N 结内部有动态电荷和束缚电荷两种，这两种电荷的多少都受外电场的影响，所以P N 结有电容效应。

P N 结正偏时外电场对动态电荷影响较大，此时的电容称为扩散电容C d 。

P N 结反偏时外电场对束缚电荷影响较大，此时的电容称为势垒电容C b 。

结电容bd j C C C +=◆ P N 结的电容效应使半导体器件在电子电路中对信号频率有一定的限制，当频率太高时，P N 结将失去单向导电性。

总结：本节知识点的关键词：扩散运动；漂移运动；空间电荷区；单向导电性；结电容。

思考题1.P N结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗？2.为什么半导体器件有最高工作频率？。

pn 结单向导电性
单向导电性
PN 结加正向电压时，可以有较大的正向扩散电流，即呈现低电阻，我们称PN 结导通；PN 结加反向电压时，只有很小的反向漂移电流，呈现高电阻，我们称PN 结截止。

这就是PN 结的单向导电性。

PN 结的单向导电性
PN 结具有单向导电性，若外加电压使电流从P 区流到N 区，PN 结呈低阻性，所以电流大；反之是高阻性，电流小。

如果外加电压使：PN 结P 区的电位高于N 区的电位称为加正向电压，简称正偏；PN 结P 区的电位低于N 区的电位称为加反向电压，简称反偏。

（1）PN 结加正向电压时的导电情况。

PN结介绍一．什么是PN结采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结。

PN结具有单向导电性。

一块单晶半导体中，一部分掺有受主杂质是P型半导体，另一部分掺有施主杂质是N型半导体时，P 型半导体和N型半导体的交界面附近的过渡区称为PN结。

PN结有同质结和异质结两种。

用同一种半导体材料制成的PN 结叫同质结，由禁带宽度不同的两种半导体材料制成的PN结叫异质结。

制造PN结的方法有合金法、扩散法、离子注入法和外延生长法等。

制造异质结通常采用外延生长法。

P型半导体（P指positive，带正电的）：由单晶硅通过特殊工艺掺入少量的三价元素组成，会在半导体内部形成带正电的空穴；N型半导体（N指negative，带负电的）：由单晶硅通过特殊工艺掺入少量的五价元素组成，会在半导体内部形成带负电的自由电子。

二、PN结的单向导电性PN结具有单向导电性，若外加电压使电流从P区流到N区，PN结呈低阻性，所以电流大；反之是高阻性，电流小。

如果外加电压使：PN结P区的电位高于N区的电位称为加正向电压，简称正偏；PN结P区的电位低于N区的电位称为加反向电压，简称反偏。

符号：电路中的画法：三、PN结的击穿特性当反向电压增大到一定值时，PN结的反向电流将随反向电压的增加而急剧增加，这种现象称为PN结的击穿，反向电流急剧增加时所对应的电压称为反向击穿电压，如上图所示，PN结的反向击穿有雪崩击穿和齐纳击穿两种。

1、雪崩击穿阻挡层中的载流子漂移速度随内部电场的增强而相应加快到一定程度时，其动能足以把束缚在共价键中的价电子碰撞出来，产生自由电子—空穴对新产生的载流子在强电场作用下，再去碰撞其它中性原子，又产生新的自由电子—空穴对，如此连锁反应，使阻挡层中的载流子数量急剧增加，象雪崩一样。

雪崩击穿发生在掺杂浓度较低的PN结中，阻挡层宽，碰撞电离的机会较多，雪崩击穿的击穿电压高。

什么是PN结及半导体基础知识在我们的日常生活中，经常看到或用到各种各样的物体，它们的性质是各不相同的。

有些物体，如钢、银、铝、铁等，具有良好的导电性能，我们称它们为导体。

相反，有些物体如玻璃、橡皮和塑料等不易导电，我们称它们为绝缘休(或非导体)。

还有一些物体，如锗、硅、砷化稼及大多数的金属氧化物和金属硫化物，它们既不象导体那样容易导屯，也不象绝缘体那样不易导电，而是介于导体和绝缘体之间，我们把它们叫做半导体。

绝大多数半导体都是晶体，它们内部的原子都按照一定的规律排列着。

因此，人们往往又把半导体材料称为晶体，这也就是晶体管名称的由来(意思是用晶体材料做的管子)。

物体的导电性能常用电阻率来表示。

所谓电阻率，就是某种物体单位长度及单位截面积的体积内的电阻值。

电阻率越小，越容易导电；反之，电阻率越大，越难导电。

导体、绝缘体的电阻率值随温度的影响而变化很小。

但温度变化时，半导体的电阻率变化却很激烈；每升高1℃，它的电阻率下降达百分之几到百分之几十。

不仅如此，当温度较高时，整体电阻甚至下降到很小，以致变成和导体一样。

在金属或绝缘体中，如果杂质含量不超过干分之一，它的电阻率变化是微不足道的。

但半导体中含有杂质时对它的影响却很大。

以锗为例，只要含杂质一千万分之一，电阻率就下降到原来的十六分之一。

锗是典型的半导体元素，是制造晶体管的一种常用材料（注：当前的半导体元器件生产以硅Silicon材料为主）。

现以锗为例来说明如何会在半导体内产生电流、整流性能和放大性能我们知道，世界上的任何物质都是由原了构成的。

原子中间都有一个原子核和者围绕原子核不停地旋转酌电子。

不同元素的原子所包含的电子数目是不同的。

蔗原子的原子核周围有32个电子，围绕着原子核运动。

原子核带有正电荷．电子带有负电荷；正电荷的数量刚好和全部电子的负电荷数量相等，所以在平时锗原子是中性的。

电子围绕原子核运动，和地球围绕太阳远行相似。

在核的引力作用下，电子分成几层按完全确定的轨道运行，而且各层所能容纳的电子数日也有一定规律。

PN结的单向导电性PN结在外加电压的作用下，动态平衡将被打破，并显示出其单向导电的特性。

1、外加正向电压当PN结外加正向电压时，外电场与内电场的方向相反，内电场变弱，结果使空间电荷区（PN结）变窄。

同时空间电荷区中载流子的浓度增加，电阻变小。

这时的外加电压称为正向电压或正向偏置电压用VF表示。

在VF作用下，通过PN结的电流称为正向电流IF。

外加正向电压的电路如图所示。

2、外加反向电压外加反向电压时，外电场与内电场的方向相同，内电场变强，结果使空间电荷区（PN结）变宽, 同时空间电荷区中载流子的浓度减小，电阻变大。

这时的外加电压称为反向电压或反向偏置电压用VR表示。

在VR作用下，通过PN结的电流称为反向电流IR或称为反向饱和电流IS。

如下图所示。

3、PN结的伏安特性根据理论分析，PN结的伏安特性可以表达为：式中iD为通过PN结的电流，vD为PN结两端的外加电压；VT为温度的电压当量=kT/q=T/11600=0.026V，其中k为波尔慈曼常数（1.38×10-23J/K），T 为绝对温度（300K），q为电子电荷（1.6×10-19C）；e为自然对数的底；IS为反向饱和电流。

财务一周工作小结[财务一周工作小结]财务一周工作小结 上班一周，第一天把手头的工作理了理头绪;第二、三天去帮学院收费，下班后又回到办公室加班，所以周四的时候基本上理清了SZGT股权调整的问题，并反应到王老师那里;周五上午把王老师提出的意见完善后又向王老师请教了一个关于交叉持股的问题，之后回办公室和敏敏聊了半个上午，到下午又去参加公司党委的活动了，财务一周工作小结。

一周大致情况就这样，一个人待在办公室里的感觉不像想像中的那么差。

没有人聊天，工作效率更高了。

这一周总的来说，工作完成得还不错，今天来加了半天班，除了还有两个问题需要向电子和通信两个集团相关人员请教一下之外，其他的都整理好了。

希望明天能顺利找到需要的信息，然后报给王老师。

第1章半导体晶体管和场效应管一、重点和难点1.半导体材料的导电特性半导体材料的导电特点决定了半导体器件的特点和应用场合，因此透彻的了解半导体的导电特点是学习电子技术的基础，也是本章的重点之一。

2.PN结的单向导电性所有的半导体器件都是由一个或者多个PN结组合而成的，深刻理解PN结的单向导电性的特点是本章的重点。

3.二极管的参数二极管的参数中，有表示极限的参数，有表示优劣的参数，同时有直流参数，又有交流参数，有建立在时间积累效应基础上的电流参数，还有建立在雪崩效应和隧道效应基础上的瞬时电压参数，正确的理解二极管的参数是应用的前提和基础，掌握每个参数的意义是本章的重点，也是本章的难点，4.二极管的应用二极管的主要利用其单向导电性可以用来构成各种电路，二极管的应用是本章的重点。

5.三极管的结构三极管的是由两个相互关联的PN结构成的，三极管由于其内部载流子的运动规律难于形象描述而成为本章的难点。

6.三极管的特性三极管不论输入还是输出都是非线性的，故此其为本章的难点，由于了解管子的特性是对于管子应用的基础和前提，因此正确理解输入电流对输出电流的控制也是本章的重点。

7.三极管的应用三极管在日常生活中有着非常广泛的应用，模拟电子中主要用其放大作用，数字电子中主要用其开关作用。

学习的目的主要是为了应用，因此是本章的重点。

二、学习方法指导1.半导体材料的导电特性半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，其导电特性包括：对温度反映灵敏(热敏性) ，杂质的影响显著(掺杂性) ，光照可以改变电阻率(光敏性)。

2.自由电子和空穴当一部分价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子后，共价键中就留下相应的空位，这个空位被称为空穴。

原子因失去一个价电子而带正电，也可以说空穴带正电。

在本征半导体中，电子与空穴总是成对出现的，它们被称为电子空穴对。

如果在本征半导体两端加上外电场，半导体中将出现两部分电流：一是自由电子将产生定向移动，形成电子电流；一是由于空穴的存在，价电子将按一定的方向依次填补空穴，亦即空穴也会产生定向移动，形成空穴电流。

pn 结电流电压特性1，pn 结的单向导电性（a）正向偏压下，pn结势垒的变化和载流子的运动处于热平衡状态的pn 结，空间电荷区内载流子浓度很低，电阻很大；p型和n型电中性区的载流子浓度很高，电阻很小。

因此，当给pn 结施加正向电压（即电源正极接p区，负极接n 区）时，外加偏压基本施加在势垒区。

正向偏压在势垒区产生了与内建电场的方向相反的电场，所以削弱了势垒区的内建电场。

因而，势垒区空间电荷相应减少，势垒区的宽度相应减小，同时势垒高度也从qVbi降低至q （Vbi-V）。

处于热平衡状态的pn 结，载流子的扩散电流Jdiff 与漂移电流Jdrift 完全相等，因而无净电流通过pn 结。

对pn结施加正向偏压后，势垒区电场强度减弱，漂移运动被削弱。

此时，扩散运动强于漂移运动（Jdiff > Jdrift），即产生了由电子从n 区指向p 区，空穴从p 区指向n 区的净扩散电流。

由于此时是多子的注入，当pn结被施加正向偏压时，可以产生很大的正向电流JF。

（b）反向偏压下，pn结势垒的变化和载流子的运动当pn 结被施加反向电压时，即电源正极接n区，负极接p 区时，反偏电压施加在势垒区的电场方向与内建电场的方向相同，势垒区的电场被增强，空间电荷区宽度增大，势垒高度由qVbi增高至q（Vbi + V）。

当pn 结被施加反向电压时，势垒区的电场被增强，载流子的漂移运动得到加强，使得漂移流大于扩散流（Jdiff < Jdrift），产生了空穴从n 区向p 区以及电子从p 区向n区的净漂移流。

这时，少子不断地被抽取出来，因而其浓度比平衡情况下的少子浓度还要低。

由于此时为少子的扩散运动，势垒区少子浓度已经很低，所以通过pn 结的反向电流JR 很小。

综上，当pn 结被施加正向偏压时，形成很大的正向扩散电流，pn 结呈现低电阻状态，pn 结导通；当pn 结被施加反向偏压时，形成很小的少子反向扩散电流，pn 结呈现高电阻状态，pn 结截止。

PN结的单向导电性：PN结加正向电压时，可以有较大的正向扩散电流，即呈现低电阻，我们称PN结导通；PN结加反向电压时，只有很小的反向漂移电流，呈现高电阻，我们称PN结截止。

这就是PN结的单向导电性。

什么是零点漂移现象：指当放大电路输入信号为零（即没有交流电输入）时，由于受温度变化，电源电压不稳等因素的影响，使静态工作点发生变化，并被逐级放大和传输，导致电路输出端电压偏离原固定值而上下漂动的现象。

如何解决：采用差动电路。

即输入级采用高性能的差动放大电路，来克服温度带来的零点漂移问题。

什么是频率响应：在放大电路中，当输入信号频率过高或过低时，其放大倍数的值会减少，并产生相移。

说明放大倍数是信号频率的函数，这种函数关系称之为频率响应。

负反馈对放大电路的影响：提高放大倍数的稳定性，扩展放大器的通频带，减小放大器非线性和内部噪声的影响，影响输入电阻和输出电阻。

正弦波振荡电路有哪几部分组成：放大器，正反馈网络和选频网络和稳幅环节四部分构成。

放大电路，正反馈网络满足振荡条件；选频网络实现单一频率的振荡；稳幅环节稳定振荡幅度，波形好。

直流稳压电源主要由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。

稳压电源各部分电路的作用★电源变压器：将电网提供的220V交流电压转换为各种电路设备所需的交流电压。

★整流电路：利用单向导电器件将交流电转换成脉动直流电路。

★滤波电路：利用储能元件（电感或电容）把脉动直流电转换成比较平坦的直流电。

★稳压电路：利用电路的调整作用使输出电压稳定的过程称为稳压。

市场上做直流稳压电源很多，。

作业一：定性解释PN结的单向导电性解答：在上课时老师已经讲到：“在PN结没有外加电压时，PN结中载流子的扩散运动和漂移运动达到动态平衡，所以通过PN结的总电流为零。

”此时扩散电流=漂移电流，参考图如下图所示：加正向电压时，即正偏——电源正极接P区，负极接N区，外电场的方向与内电场方向相反。

外电场削弱内电场→电场力不足以阻止扩散运动→扩散运动加强，漂移运动减弱→多子扩散形成正向电流（与外电场方向一致）。

正向电压由于引起的是多子运动，结电压很低，显示正向电阻很小，称为正向导通。

加反向电压时，即反偏——电源正极接N区，负极接P区，外电场的方向与内电场方向相同。

外电场加强内电场→更大电场力促进漂移运动→漂移运动增强→少子漂移形成反向电流。

由于反向电压引起的漂移运动是由少子形成，数量很少，所以电流很小，可以忽略不计，结电压近似等于电源电压，显示反向电阻很大，称为反向截止。

故PN结具有单向导电性。

作业二：根据给出的数据，验证摩尔定律解答:用T表示Transistor count，P表示Process，用A表示Area，用D表示Date of introduction我们假设Transistor count每x年增加一倍，则,两边同时取对数可得由此可见，函数为一次函数关系，且斜率为。

根据这个公式，我对T,P,A 分别去了对数，利用数学软件分析出了一些数据如下图所示：由图可知，函数 的斜率为0.33528，而 = 0.69314,所以x=2.06737，符合摩尔定理；而函数 的斜率为0.06097，远小于0.33528，且曲线波动较大，难以拟合，故不符合摩尔定理；对于函数 而言，其斜率应该为，对应为-0.14835，所以x=4.67233，即大概每4,5年Process 变为原来的一半。

19701975198019851990199520002005201020152020510152025l n (T )/l n (P )/l n (A )Date of introduction。

pn结的单向导电性
pn结是一种电子器件，也称为一种带有两个极性的特殊电路结构，它由p半导体和n半导体连接而成，并具有单向导电性能。

p型半导体的导电性能是因其具有正电荷的移动缺陷，接受外部电压和电流；而n型半导体的导电性能具有负电荷的移动缺陷，接受外部电压和电流。

pn结的单向导电性能是指它具有单向电流流动的能力，也就是说电子在pn结路中只能在一个方向上流动，也就是它们只能由p型半导体流到n型半导体，即由正向流动到反向。

pn结单向导电性的原理主要是由p和n半导体构成的pn结上存在一种称为均衡状态的电势屏障，这种均衡状态的电势屏障会使电子在pn结中只能在一个方向上流动，即正向流动。

pn结的单向导电性主要是由这种均衡状态的电势屏障决定的，它会使负电荷在pn结中只能从n型向p型半导体流动，而正电荷则只能从p型向n型半导体流动，来实现单向电流流动的效果。

另一方面，pn结也有一些其他性能，例如具有较低的比率阻抗等。

由于pn结具有单向导电性，因此其阻抗率也要低于其它电路结构。

当一个电路结构具有较低的阻抗率时，它就可以更有效地将电压和电流传输出去，从而提高系统的效率。

因此，pn结的单向导电性特性不仅可以使电子在pn结中只能在一个方向上流动，还可以提高电路的效率。

pn结的单向导电性是它重要性能之一，它为电子电路提供了更高的效率，并可以用于制造各种电子设备。

pn结的单向导电性不仅
可以控制电子在pn结中的方向，而且还能有效提高电路的效率，使之更加稳定，经久耐用。

因此，pn结的单向导电性在电子电路中发挥着重要作用，并且它也是制造电子元件的重要因素。

请认真填写
2．ＰＮ结的单向导电性
（1）外加正向电压（正偏）
在外电场作用下，多子将向ＰＮ结移动，结果使空间电荷区变窄，内电场被削弱，有利于多子的扩散而不利于少子的漂移，扩散运动起主要作用。

结果，Ｐ区的多子空穴将源源不断的流向Ｎ区，而Ｎ区的多子自由电子亦不断流向Ｐ区，这两股载流子的流动就形成了ＰＮ结的正向电流。

（2）外加反向电压（反偏）
在外电场作用下，多子将背离ＰＮ结移动，结果使空间电荷区变宽，内电场被增强，有利于少子的漂移而不利于多子的扩散，漂移运动起主要作用。

漂移运动产生的漂移电流的方向与正向电流相反，称为反向电流。

因少子浓度很低，反向电流远小于正向电流。

当温度一定时，少子浓度一定，反向电流几乎不随外加电压而变化，故称为反向饱和电流。

2．光伏效应
指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。

当光照射在距太阳电池表面很近的pn结时，只要入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度E g，则在 p区,n区和结区光子被吸收会产生电子–空穴对。

太阳电池可用pn结二极管D、恒流源I ph、太阳电池的电极等引起的串联电阻R s和相当于pn结泄漏电流的并联电阻R sh组成的电路来表示,如下图所示，该电路为太阳电池的等效电路。

R s
I ph
D
R sh
请认真填写
请在两周内完成，交教师批阅
附件：（实验曲线请附在本页）。

简述pn结的单向导电性pn结的单向导电性是指一些结构中形成的负极/N型和正极/P型半导体材料，可以仅通过一个方向提供电子以及空穴的材料。

这种特殊的电子导体结构称为pn结。

pn结是电子器件最基本的结构，它可以控制电子流动，并实现电子组件的功能。

一般情况下，pn结的结构由一块P型半导体和一块N型半导体组成，它们之间由一层精细的不导电材料层隔开。

pn结的单向导电性取决于它的结构，其中pn结的P型和N型半导体的结构和电荷是相同的。

在均匀的pn结中，P型和N型半导体的结构是对称的，其中P型和N型半导体的电荷相同，空穴和电子流向半导体是相反的。

这就意味着，当电子从P型半导体向N型半导体流动时，不会出现空穴的流动。

反之，当空穴从N型半导体向P型半导体流动时，不会有电子的流动。

这就是pn结单向导电性的原理。

pn结的单向导电性有很多应用。

常见的应用是用作晶体管。

晶体管由pn结和pnpn结组成，可以用来控制电子的流动，从而控制电子的输出。

另外，pn结也被广泛应用于显示器和照明系统，因为它可以实现单向导电，这可以有效控制电子的输出，从而实现显示器和照明系统的功能。

此外，pn结单向导电性也可以应用于发电机，例如永磁同步发电机。

在永磁同步发电机中，由于pn结的不导电性，电动势的变化可以有效地控制电磁感应耦合电枢的输出信号，从而实现发电机的功能。

最后，pn结单向导电性也可以用于无线能源传输系统。

无线能量传输系统是指一种利用电磁波或者其他载波传输能量的系统。

由于pn结的特殊结构，它可以实现单向导电，有效控制无线能源传输系统中电流的流动，从而实现无线能量传输系统的功能。

总之，pn结的单向导电性是一种特殊的电子导体结构，它可以控制电子流动，可以实现电子组件的功能，可广泛应用于晶体管、显示器和照明系统、发电机、以及无线能源传输系统。

pn结单向导电性以其独特性质及其多样化的应用，在电子器件行业中具有重要的地位和重要的作用。

PN结原理1.PN结的形成原理在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成N型半导体和P型半导体。

此时将在N型半导体和P型半导体的结合面上形成如下物理过程:因浓度差↓多子的扩散运动→由杂质离子形成空间电荷区↓空间电荷区形成内电场↓↓内电场促使少子漂移内电场阻止多子扩散最后，多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。

对于P型半导体和N型半导体结合面，离子薄层形成的空间电荷区称为PN结。

在空间电荷区，由于缺少多子，所以也称耗尽层。

PN结形成过程的动态演示过程--请点击右链接图标进入：。

2. PN结的单向导电性PN结具有单向导电性，若外加电压使电流从P区流到N区，PN结呈低阻性，所以电流大;反之是高阻性，电流小。

如果外加电压使：PN结P区的电位高于N区的电位称为加正向电压，简称正偏;PN结P区的电位低于N区的电位称为加反向电压，简称反偏。

(1)外加正向电压外加的正向电压有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向相反，削弱了内电场。

于是，内电场对多子扩散运动的阻碍减弱，扩散电流加大。

扩散电流远大于漂移电流，可忽略漂移电流的影响，PN结呈现低阻性。

PN结加正向电压时的导电情况的动态演示--请点击右链接图标进入：。

(2)外加反向电压外加的反向电压有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向相同，加强了内电场。

内电场对多子扩散运动的阻碍增强，扩散电流大大减小。

此时PN结区的少子在内电场作用下形成的漂移电流大于扩散电流，可忽略扩散电流，PN 结呈现高阻性。

在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流。

PN结加反向电压时的导电情况的动态演示--请点击右链接图标进入：PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流;PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。

由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。

简述pn结的原理PN结是半导体器件中最基本的结构之一，由n型半导体和p型半导体直接接触构成。

它具有单向导电性，是半导体器件中最重要的基础元件之一。

PN结的形成是由于在n型半导体和p型半导体接触面上发生了扩散。

n型半导体中的自由电子会向p型半导体中扩散，而p型半导体中的空穴会向n型半导体中扩散。

这种扩散会导致接触面上的杂质离子被中和，形成一个电荷密度逐渐减小的区域，即空间电荷区。

空间电荷区中存在着未被中和的杂质离子，因此该区域具有电场，电场方向从p型半导体指向n型半导体，这种电场称为内建电场。

内建电场的大小取决于两种半导体的材料特性和掺杂浓度等因素。

当PN结处于静止状态时，内建电场会阻碍电子和空穴的扩散，使得PN结两侧形成了不同的电势。

在n型半导体一侧，电子浓度较高，形成了负电势；在p型半导体一侧，空穴浓度较高，形成了正电势。

这种电荷分布会形成一个电势垒，阻止电子和空穴的扩散。

当外加电场方向与内建电场方向相反时，内建电场会逐渐减弱直至消失，PN结会失去单向导电性。

在PN结导通时，由于电子从n型半导体向p型半导体扩散，空穴从p型半导体向n型半导体扩散，空间电荷区会缩小，内建电场减弱，PN结的电阻将会变得非常小。

在这种情况下，PN结会表现出极低的电压降和电阻，使得它可以作为半导体器件中的重要组成部分。

PN结的应用非常广泛，其中最为重要的应用之一是二极管。

二极管是一种PN结器件，具有单向导电性。

当外加正向电压时，PN结导通，电流可以流过二极管；当外加反向电压时，PN结不导通，电流无法流过二极管。

二极管广泛应用于电源、放大器、开关等电路中。

除了二极管之外，PN结还广泛应用于太阳能电池、场效应晶体管、光电二极管等器件中。

它们都利用了PN结的单向导电性和电阻特性来实现各种功能。

PN结是半导体器件中最基本的结构之一，具有单向导电性和电阻特性。

它的应用范围非常广泛，是现代电子技术中不可或缺的基础元件之一。