PN 結的形成及特性

ＰＮ結的形成

　　（1）當Ｐ型半導體和Ｎ型半導體結合在一起時，由于交界面處存在 載流子濃度的差異 ，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 。但是，電子和空穴都是帶電的，它們擴散的結果就使Ｐ區和Ｎ區中原來的電中性條件破壞了。Ｐ區一側因失去空穴而留下不能移動的負離子，Ｎ區一側因失去電子而留下不能移動的正離子。這些不能移動的帶電粒子通常稱為 空間電荷 ，它們集中在Ｐ區和Ｎ區交界面附近，形成了一個很薄的空間電荷區，這就是我們所說的 ＰＮ結 。

　　　　　　　　　　　　　圖（1）濃度差使載流子發生擴散運動

　　（2）在這個區域內，多數載流子已擴散到對方并復合掉了，或者說消耗殆盡了，因此，空間電荷區又稱為 耗盡層 。

　　（3）Ｐ區一側呈現負電荷，Ｎ區一側呈現正電荷，因此空間電荷區出現了方向由Ｎ區指向Ｐ區的電場，由于這個電場是載流子擴散運動形成的，而不是外加電壓形成的，故稱為 內電場 。

　　　　　　　　　　　　　　　　　圖（2）內電場形成

　　（4）內電場是由多子的擴散運動引起的，伴隨著它的建立將帶來兩種影響：一是 內電場將阻礙多子的擴散 ，二是P區和N區的少子一旦靠近PN結，便在內電場的作用下漂移到對方， 使空間電荷區變窄 。

　　（5）因此， 擴散運動使空間電荷區加寬，內電場增強，有利于少子的漂移而不利于多子的擴散；而漂移運動使空間電荷區變窄，內電場減弱，有利于多子的擴散而不利于少子的漂移。
　　 當擴散運動和漂移運動達到動態平衡時，交界面形成穩定的空間電荷區，即 ＰＮ結處于動態平衡 。