半導(dǎo)體指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料拌蜘。如今杆烁，半導(dǎo)體材料應(yīng)用廣泛，現(xiàn)代數(shù)字產(chǎn)品中幾乎都能見到半導(dǎo)體的身影简卧。而實(shí)際上兔魂，半導(dǎo)體之所以有如此高的地位，是由于半導(dǎo)體PN的單向?qū)щ娦晕鲂！＠眠@種單向?qū)щ娦酝妫藗兊靡钥刂齐娏鞯膶?dǎo)通及其方向智玻，而這正是計算機(jī)之所以能夠工作的基本原理。
半導(dǎo)體PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?/p>
半導(dǎo)體指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料芙代，具有共價鍵結(jié)構(gòu)吊奢，通常使用的半導(dǎo)體硅為四價，具有四個價電子纹烹。純凈的結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體页滚，導(dǎo)電能力較差，其受到熱激發(fā)后铺呵，部分價電子獲得能量克服共價鍵束縛裹驰，稱為可以在晶格中自由運(yùn)動的自由電子，而原共價鍵中出現(xiàn)一個空位片挂，稱為空穴幻林。自由電子和空穴都是載流子，載流子則是可以運(yùn)輸電流的載體宴卖。
由于本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性較差滋将，因此為了提高其導(dǎo)電性會在其中摻入少量雜質(zhì)，形成雜質(zhì)半導(dǎo)體症昏。半導(dǎo)體PN結(jié)則是由一個P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組合而成父丰。
N型半導(dǎo)體：
N型半導(dǎo)體是在純凈的硅晶體中摻入五價元素（磷和砷）組成的肝谭。雜質(zhì)中四個價電子與硅組成共價鍵掘宪，剩余一個稱為自由電子（載流子）攘烛。因此N型半導(dǎo)體中載流子是自由電子魏滚。
P型半導(dǎo)體：
P型半導(dǎo)體是在硅中摻雜三價元素（硼）組成的。它和硅中價電子組成共價鍵時由于缺少一個價電子坟漱，從而形成空穴（載流子）鼠次。因此P型半導(dǎo)體中的載流子是空穴。
將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體結(jié)合之后芋齿，由于兩側(cè)存在濃度差（N區(qū)多自由電子腥寇，P區(qū)多空穴）觅捆，就形成了PN結(jié)（阻擋層）赦役。N區(qū)自由電子向P區(qū)擴(kuò)散，P區(qū)空穴向N區(qū)擴(kuò)散栅炒，N區(qū)就形成帶正電離子掂摔，P區(qū)就形成帶負(fù)電離子。于是PN結(jié)形成了由N區(qū)指向P區(qū)的內(nèi)電場赢赊。這個內(nèi)電場會產(chǎn)生兩種性質(zhì)：
1.阻礙多子擴(kuò)散運(yùn)動（N區(qū)自由電子向P區(qū)擴(kuò)散乙漓，P區(qū)空穴向N區(qū)擴(kuò)散）
2.促進(jìn)少子漂移作用（由本征激發(fā)產(chǎn)生的自由電子和空穴，數(shù)量極少）
由于內(nèi)電場的這兩種性質(zhì)释移，當(dāng)給PN結(jié)加正向電壓時（P區(qū)接正極叭披，N區(qū)接負(fù)極），形成的外電場會與內(nèi)電場方向相反秀鞭，外電場的引入促進(jìn)了多子擴(kuò)散，削弱了內(nèi)電場锋边，電流可以順利通過皱坛，形成較大的擴(kuò)散電流。由于擴(kuò)散電流遠(yuǎn)大于漂移電流剩辟，則可以忽略漂移電流的影響，PN結(jié)呈現(xiàn)低阻性往扔，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)贩猎。
當(dāng)PN結(jié)接反向電壓時（N接正極，P接負(fù)極）萍膛，外電場與內(nèi)電場方向相同吭服，外電場的引入阻礙了多子擴(kuò)散，使內(nèi)電場增強(qiáng)蝗罗，促進(jìn)了少子漂移艇棕。但由于少子漂移數(shù)量很少蝌戒，因此形成的漂移電流較小。PN結(jié)呈現(xiàn)高阻性沼琉，處于截止?fàn)顟B(tài)北苟。
因此，可以得出結(jié)論打瘪，半導(dǎo)體PN結(jié)具有單向?qū)щ娦杂驯恰Ｖ挥薪oPN結(jié)加正向電壓時，電路才會導(dǎo)通闺骚。
相關(guān)文獻(xiàn)：《電工與電子技術(shù)》——趙承濱
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