PN结物理性中PN结物是什么

块侧掺杂成P型半导体，另侧参杂成N型半导体，中间二者相连的接触面称为PN结（英语：p-n junction）。PN结是电子中许多元件，例如半导体二管、双性晶体管的物质基础。

主要应用

根据PN结的材料、掺杂分布、 几何结构和偏置条件的不同，利用其基本性可以制多种能的晶体二管。如利用PN结单向导电性可以制作整二管、检波二管和开关二管；利用击穿性制作稳压二管和雪崩二管；利用掺杂PN结隧道效应制作隧道二管；利用结电容随外电压变化效应制作变容二管。使半导体的光电效应与PN结相结合还可以制作多种光电器件。如利用前向偏置异质结的载子注入与复合可以制半导体激光二管与半导体发光二管；利用光辐射对PN结反向电的调制作用可以制成光电探测器；利用光生伏应可制成太阳电池。此外，利用两个PN结之间的相互作用可以产生放大、振荡等多种电子能。PN结是构成双型晶体管和场效应晶体管的核心，是现代电子的基础。

电容性

PN结除具有非线性电阻性外，还具有非线性电容性，主要有势垒电容和扩散电容。

1、势垒电容

势垒区类似平板电容器，其交界两侧存储着数值相等性相反的离子电荷，电荷量随外加电压而变化，称为势垒电容，用CT表示。

CT = - dQ/dV

PN结有突变结和缓变结，现考虑突变结情况（缓变结参见《晶体管原 理》），PN结相当于平板电容器，虽然外加电场会使势垒区变宽或变窄 但这个变化小可以忽略，

则CT=εS/L，已知动态平衡下阻挡层的宽度L0，代入上式可得：

CT不是恒值，而是随V而变化，利用该性可制作变容二管。

2、扩散电容

多子在扩散过程中越过PN结成为另方的少子， 当PN结处于 平衡状态（无外加电压）时的少子称为平衡少子 可以认为阻挡层以外的区域内平衡少子浓度各处是样的，当PN结处于正向偏置时，N区的多子自由电子扩散到P区成为 P区的非平衡少子，由于浓度差异还会向P 区深处扩散，距交界面越远，非平衡少子浓度越低，其分布曲线见[PN 结的伏 安性]。当外加正向电压增大时，浓度分布曲线上移，两边 非平 衡少子浓度增加即电荷量增加，为了维持电中性，中性区内的非平衡多子浓度也相应增加，这就是说，当外加电压增加时，P区和N区各自存储的空穴和自由电子电荷量也增加，这种效应相当于在PN结上并联个电容，由于它是载子扩散引起的，故称之为扩散电容CD，由半导体物理推导得 CD=（ I + Is）τp/VT 推导过程参见《晶体管原理》。

当外加反向电压时 I = Is ， CD趋于零。

3、PN结电容

PN结的总电容Cj为CT和CD两者之和Cj = CT+CD ，外加正向电 压CD很大， Cj以扩散电容为主（几十pF到几千pF） ，外加反向电压CD趋于零，Cj以势垒电容为主（几pF到几十pF到）。

4、变容二管

PN结反偏时，反向电很小，近似开路，因此是个主要由势垒电容构成的较理想的电容器件，且其增量电容值随外加电压而变化 利用该性可制作变容二管，变容二管在非线性电路中应用较广泛， 如压控振荡器、频率调制等。    

发展过程

1935年后贝尔实验室的批家转向研究Si材料，1940年，用真空熔炼方法拉制出多晶Si棒并且掌握了掺入Ⅲ、Ⅴ族杂质元素来制P型和N型多晶Si的。还用生长过程中掺杂的方法制出*个Si的PN结，发现了Si中杂质元素的分凝现象，以及施主和受主杂质的补偿作用。[13]

1948年，威廉·肖克利的论文《半导体中的P-N结和P-N结型晶体管的理论》发表于贝尔实验室内刊物。