PN結(jié)的形成

如果把一塊本征半導(dǎo)體的兩邊摻入不同的元素，使一邊為P型，另一邊為N型，則在兩部分的接觸面就會形成一個特殊的薄層，稱為PN結(jié)。PN結(jié)是構(gòu)成二極管、三極管及可控硅等許多半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。

如圖所示是一塊兩邊摻入不同元素的半導(dǎo)體。由于P型區(qū)和N型區(qū)兩邊的載流子性質(zhì)及濃度均不相同，P型區(qū)的空穴濃度大，而N型區(qū)的電子濃度大，于是在交界面處產(chǎn)生了擴(kuò)散運(yùn)動。P型區(qū)的空穴向N型區(qū)擴(kuò)散，因失去空穴而帶負(fù)電；而N型區(qū)的電子向P型區(qū)擴(kuò)散，因失去電子而帶正電，這樣在P區(qū)和N區(qū)的交界處形成了一個電場（稱為內(nèi)電場）。

PN結(jié)內(nèi)電場的方向由N區(qū)指向P區(qū)，如圖所示。

在內(nèi)電場的作用下，電子將從P區(qū)向N區(qū)作漂移運(yùn)動，空穴則從N區(qū)向P區(qū)作漂移運(yùn)動。經(jīng)過一段時間后，擴(kuò)散運(yùn)動與漂移運(yùn)動達(dá)到一種相對平衡狀態(tài)，在交界處形成了一定厚度的空間電荷區(qū)叫做PN結(jié)，也叫阻擋層，勢壘。

PN結(jié)的形成：

PN結(jié)不是簡單的把P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體組合在一起；而是在同一基片上通過擴(kuò)散工藝制作一個P區(qū)和一個N區(qū)。

擴(kuò)散運(yùn)動使靠近接觸面P區(qū)的空穴濃度降低、靠近接觸面N區(qū)的自由電子濃度降低，產(chǎn)生內(nèi)電場。

內(nèi)電場使空穴從N區(qū)向P區(qū)、自由電子從P區(qū)向N區(qū)運(yùn)動，組織了擴(kuò)散運(yùn)動的進(jìn)行。

因電場作用所產(chǎn)生的運(yùn)動稱為漂移運(yùn)動（少數(shù)載流子運(yùn)動）。

參與擴(kuò)散運(yùn)動和漂移運(yùn)動的載流子數(shù)目相同，達(dá)到動態(tài)平衡，就形成了PN結(jié)。