1.2.1 PN结的形成

在特殊工艺条件下，P型和N型半导体交界面处所形成的空间电荷区，称为PN结.

一. 多数载流子的扩散

在P型和N型半导体交界面两侧,电子和空穴的浓度差很大。在浓度差的作用下，P区中的多子空穴向N区扩散,在P区一侧留下杂质负离子,在N区一侧集中正电荷;同时，N区中的多子自由电子向P区扩散，在N区一侧留下杂质正离子，在P区一侧集中负电荷。结果，在P型和N型半导体交界面处形成空间电荷区，自建内电场ε_内（从N区指向P区），如图1-6所示。

在内电场的作用下，P区中的少子自由电子向N区漂移，而N区中的少子空穴向P区飘移，使内电场削弱。

当内电场达到一定值时，多子的扩散运动与少子的漂移运动达到动态平衡时，空间电荷区不再变化，这个空间电荷区，就称为PN结。

PN结加反向电压（反偏）时，外电场与内电场同方向，使空间电荷区变宽，多子扩散运动大大减弱，而少子的漂移运动相对加强，由浓度很小的少子漂移形成很小的反向饱和电流I_S,PN结处于截止状态。此时，反向电阻很大。

当PN结所加反向电压达到U_B时，其反向电流急剧增加，叫反向击穿，U_B叫击穿电压。

2.扩散电容C_D

当PN结的正偏电压变化时，P区和N 区中多子的浓度和浓度梯度均随之变化，也具有一定的电容效应，叫扩散电容，用C_D表示

3.PN结的结电容C_J

                 C_J=C_T+C_D

2.    按工作频率区分

有高频管和低频管。

3.    按功率区分

有大功率管和小功率管。

4.    按用途区分

1.    正向特性，与PN结相同

2.    反向特性，与PN结相同

3.    击穿特性，与PN结相同

4.    温度特性， 温度升高时，二极管的正反向特性曲线均向纵轴靠近，如图1-13所示。

              四. 主要参数

1.    最大整流电流I_F，又叫额定电流。

2.    最大反向工作电压U_R，又叫额定电压。

3.    反向饱和电流I_S。

4.    反向电流I_R，二极管未击穿时的电流值。

5.    最高工作频率f_M。

6.    直流电阻R_D：R_D=U_D/I_F，如图1-14所示。

7.    交流电阻r_d：R_D=ΔU_D/ΔI_D=du_d/di_d,如图1-15所示。

1.稳定电压U_Z

2.稳定电流I_Z

3.额定功率P_Z

4.动态电阻r_Z ，r_Z=ΔU_Z/ΔI_Z ，r_Z很小。

5.电压温度系数α。α=ΔU_Z/U_t × 100%。U_Z>7V时，α为正温度系数；U_Z<5V时，α为负温度系数；5V<U_Z<7V时，α受温度的影响很小，α≈0.

将电能转换为光能的半导体器件。正偏时，有正向电流通过而发光，其正向通态管压降为1.8—2.2V.

二. 光电二极管

将光能转换为电能的半导体器件。反向偏置下，当光线强弱改变时，光电二极管的反向电流随之改变。

三. 光电耦合器

光电耦合器由光电二极管和发光二极管组合封装而成。发光二极管为输入端，光电二极管输出端。

四. 变容二极管

变容二极管的势垒电容随外加反向电压变化而变化。

小结

1.  PN结具有单向导电特性，用PN结可以制造成多种多样的半导体器件。

2.  普通二极管、稳压二极管、特种二级管虽然都是由一个PN结构成的，但其内部结构并不完全相同，故其特性也不相同。