什么是PN结?
一个PN结(或P-n结)定义为半导体单晶内两种半导体材料(p型和n型半导体)之间的界面。正极(“p”)边包含了多余的空穴，而负极(“n”)边包含了半导体内部原子外壳中多余的电子。
当n型材料与p型材料融合在一起形成半导体时，形成pn结二极管．
我们可以创建一个PN结通过面对面连接一个p型和一个p型n型半导体水晶块通过特殊的技术。在实际应用中，我们可以在半导体晶体的一侧掺杂三价杂质，另一侧掺杂五价杂质，从而形成p n结。
在半导体晶体中掺杂三价杂质的一侧形成p型半导体而在半导体晶体中掺杂五价杂质的一侧形成了n型半导体。
在晶体的中间部分，p型和n型半导体相遇形成了一个典型的结，称为P-N结。
由于这个结，半导体晶体块得到一个典型的电压-电流特性。这种电压-电流特性是所有半导体元件的基础。
如何制作PN结
现在让我们研究一下这个pn结是如何产生的。p型半导体中存在大量的空穴，n型半导体中存在大量的自由电子。
同样在p型半导体中，存在数量的三价杂质原子，理想情况下，p型半导体中的每个孔与一个三价杂质原子相关。
在这里，我们使用了理想的词，因为我们忽略了在这里热生成的电子和晶体中的孔。现在，如果一个孔上的一个电子座位，则杂质原子与现在孔的杂质原子变成负离子。
因为现在包含一个额外的电子。随着三价杂质原子接受电子并变得带负电，杂质称为受体杂质。杂质原子取代了相同数量的半导体在晶体中的原子并将自己放在晶体结构中。
因此，杂质原子是晶体结构中的静脉曲张。当这些三价杂质原子接受游离电子并成为负离子时，离子仍然静止。类似地，当半导体晶体掺杂有五价杂质时原子杂质替代晶体结构中的半导体原子;因此，这些杂质原子在晶体结构中变得静止。
在晶体结构中，每一个五价杂质原子在最外层轨道上都有一个额外的电子，它可以很容易地作为自由电子除去这个电子。当它除去那个电子，它就变成了带正电荷的离子。
由于五价杂质原子给半导体晶体提供电子，五价杂质称为给体杂质。在PN结的讨论，我们讨论了静态受体和供体杂质原子，因为这些在Pn结的形成中发挥着主要作用。
让我们来谈谈当p型半导体接触到n型半导体结果表明，靠近结的n型半导体上的自由电子首先通过扩散向p型半导体迁移，因为n型区域的自由电子比p型区域的多。
进入p区的电子将与它们首先找到的空穴结合。这意味着来自n型区域的自由电子将与靠近结的受体杂质原子结合。这种现象产生负离子。
当受体杂质原子更接近p型区域中的结近，成为负离子，在与结相邻的P区中将存在一层负静态离子。
n型区域中的自由电子将首先迁移到p型区域，而不是远离连接点的N型区域中的游离电子。这使得与结相邻的n型区域中的一层静态正离子。
在p型区域中形成足够厚的正离子层和p型区域中的负离子层之后，将电子从n型区域与p型区域扩散得更多，因为存在在自由电子前面的负壁。这两层离子PN结．
由于一层带负电荷，另一层带正电荷，在结上就会有一个电势，而结就像一个势垒。势垒势取决于半导体材料、掺杂量和温度。
发现锗半导体在25时的势垒势为0.3伏特oC，它是硅半导体0.7伏特在相同的温度。
这种潜在的屏障不含任何自由电子或孔，因为所有游离电子都与该区域中的孔组合并且由于耗尽电荷运营商.(电子或空穴)在这个区域，它也被称为耗尽区。虽然自由电子和空穴的扩散在产生一定厚度的耗尽层后就停止了，但实际上这个耗尽层的厚度非常小，只有几微米。
