PN结是半导体物理学中的一个非常重要的结构，它由P（正）型半导体和N（负）型半导体两个区域的接触而形成。正如它的名字所暗示的那样，PN结是一个由两个区域形成的区分明显的结构。在PN结中，N型区域的电子和P型区域的空穴发生了扩散，从而创建了一个电荷屏障，又称为空间电荷区域。在这个区域内，由于电子和空穴相遇产生的复合作用会生成电荷，形成一个电场，这个电场会阻止电荷向其他区域扩散。
PN结的偏置是指向PN结中引入外部电源将正极接到P型半导体，将负极接到N型半导体，从而改变PN结中电荷分布的过程。PN结偏置引入的外部电源可以改变PN结中的电场并控制电流的流动。PN结偏置通常分为两种类型，正向偏置和反向偏置。正向偏置时，正电压应用于P型半导体，负极接到N型半导体，电流可以穿过PN结流动，因为外部电位降低了空间电荷区域的阻力，从而使得电子和空穴更容易通过。反向偏置时，反之，正极连接到N型半导体，负极连接到P型半导体，空间电荷区域中电荷被推向PN结的外面，从而限制电流的流动。
正向偏置和反向偏置的区别在于偏置电压的方向和外部电源的连接方式。正向偏置时，外加电压会使得空间电荷区域中电荷的浓度降低，从而减少电场的阻力，导致电流容易通过。而反向偏置时，外加电压会使得空间电荷区域的厚度增加，阻力增大，使得电流几乎不能流过PN结。
此外，当反向偏置的电压增加到某个阈值时，PN结会发生击穿，使电流急剧增加，在这种状态下，PN结将失去它的限制特性。
PN结偏置是半导体器件的基础，它是构建各种电子元器件的关键。例如，晶体管使用PN结来控制电流，diode使用PN结来限制电流方向等等。此外，PN结偏置还被广泛应用于太阳能电池、发光二极管等领域。在太阳能电池中，PN结被用来将光能转化成电能，而在发光二极管中，PN结则用于将电能转变为光能。
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