所谓的PN结(junction)是指P型半导体和N型半导体实现冶金学接触(原子级接触)所构成的结构。PN结本身是一种器件,并且是整流器(单向导通电流)。几乎会出现在我们所有的半导体器件的基本单元,除金-半接触外。特别说明一下,任何两种物质(绝缘体除外)的冶金学接触都可以称为结,也可以称为接触(contact)。略略多说一点,同种半导体构成的结称为同质结,不同的称为异质结。下面将描述PN结空间电荷区的形成过程。
图1
如图1所示(画的很潦草,手动狗头),在形成结之前,两个材料是相互分离的,且N型材料的费米能级靠近导带底,P型材料的费米能级靠近价带顶。当两者连接在一起时(这是需要一定的条件,后期再展开描述),为了使两者的费米能级达到平衡恒定,两边会进行载流子(半导体就只有两种载流子,空穴和电子,其中空穴只是假设的,方便研究,实际并不存在)的转移交换如图2所示。