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PN結 |
PN結一塊一側摻雜成P型半導體,另一側參雜成N型半導體,中間二者相連的接觸面稱為PN結(英語:p-n junction)。PN結是電子技術中許多元件,例如半導體二極管、雙極性晶體管的物質基礎。
簡介
在一塊單晶半導體中,一部分摻有受主雜質是 P型半導體,另一部分摻有施主雜質是N型半導體時,P型半導體和 N型半導體的交界面附近的過渡區稱為PN結。PN結有同質結和異質結兩種。用同一種半導體材料製成的PN結叫同質結,由禁帶寬度不同的兩種半導體材料(如GaAl/GaAs、InGaAsP/InP等)製成的PN結叫異質結。製造PN結的方法有合金法、擴散法、離子注入法和外延生長法等。製造異質結通常採用外延生長法。
評價
根據PN結的材料、摻雜分布、 幾何結構和偏置條件的不同,利用其基本特性可以製造多種功能的晶體二極管。如利用PN結單向導電性可以製作整流二極管、檢波二極管和開關二極管;利用擊穿特性製作穩壓二極管和雪崩二極管;利用高摻雜PN結隧道效應製作隧道二極管;利用結電容隨外電壓變化效應製作變容二極管。使半導體的光電效應與PN結相結合還可以製作多種光電器件。如利用前向偏置異質結的載流子注入與複合可以製造半導體激光二極管與半導體發光二極管;利用光輻射對PN結反向電流的調製作用可以製成光電探測器;利用光生伏特效應可製成太陽電池。此外,利用兩個PN結之間的相互作用可以產生放大、振盪等多種電子功能。PN結是構成雙極型晶體管和場效應晶體管的核心,是現代電子技術的基礎。[1]