用一定的工艺方法将两种杂质半导体结合在一起，由于界面两侧载流子浓度不同丽产生载流子扩散运动。P型区空穴向N型区扩散，N型区自由电子向P型区扩散。在边界两侧两种载流子产生复合，形成带正电和负电的离子。它们不能移动，而在边界丽侧形成空间电荷区，称为PN结。空间电荷区的特性：

（1）区内正、负离子带电而不能移动，载流子因复合而数量很少，因此电阻率很离，故称耗尽层；

（2）正、负离子形成的内电场阻止多予继续扩散，故又称阻挡层；

（3）内电场对少子有吸引作用，形成少予的逆向运动，称为漂移；

（4）在没有外电场作用时，当扩散运动和漂移运动达到动态平衡时，两侧间没有电流，空间电荷区厚度一定。

PN结正偏时导通，呈现很小的电阻，形成较大的正向电流；PN结反偏时截止，呈现很大的电阻，反向电流近似为零。

通常的说法是在不加外电压时，这个PN结中P区的多子是空穴，N区的多子是电子（通常只考虑多子），因为浓度差，载流子必然向浓度低的方向扩散。在扩散前，P区与N区的正负电荷是相等的，呈电中性。当P区空穴向N区移动时，就在PN结边界处留下了不能移动的负离子，用带蓝圈的负电荷表示； 当N区自由电子向P区移动时， 就在PN结边界处留下了不能移动的正离子，用带红圈的正电荷表示，这样就在空间电荷区内产生了一个内建电场Upn，电场的方向是由N区指向P区的。

在扩散作用下随着Upn增大，载流子受到电场力Upn的作用而做漂移运动，它的方向与扩散运动相反，最终使载流子扩散与漂移达到动态平衡，形成了空间电荷区，如图3所示。

当外加正向偏压时，电源E提供大量的空穴和电子，E的电场方向与Upn的电场方向相反，空间电荷区被两种载流子复合而消弱变窄，载流子容易通过扩散加强，呈现低阻状态。

当外加反向偏压时，它的电场方向与Upn的电场方向一致，空间电荷区被增厚变宽，载流子不易通过扩散减弱，呈现高阻状态。此时仅有两侧的少子，也就是N区的空穴和P区的电子在Upn电场力作用下做漂移运动，形成较小的反向饱和电流IS，直至击穿为止，其电流按二极管方程规律变化，这就是PN结的单向导电性原理。

PN结加正向电压（正向接法、正向偏置）

PN结加正向电压导通：

耗尽层变窄，扩散运动加剧，由于外电源的作用，形成扩散电流，PN结处于导通状态。

PN结加反向电压（反向接发、反向偏置）

PN结加反向电压截止：

耗尽层变宽，阻止扩散运动，有利于漂移运动，形成漂移电流。由于电流很小，故可近似认为其截止。

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( 发表人：李倩 )