半导体是介于导体与绝缘体之间的一种材料,它的电导率介于导体和绝缘体之间。半导体材料主要有硅、锗、砷化镓等,在电子学中得到了广泛的应用。实际上,现代电子必须依赖半导体器件工业,以保持与发展。
二极管是一种最基本的半导体器件,它由P型半导体与N型半导体构成。在二极管中,P型半导体中的物质大多数是硼,N型半导体中的物质大多数是磷或氮。这些半导体材料通常被称为"掺杂"。
二极管是由P型半导体和N型半导体构成。其中,P型半导体中使用的掺杂材料主要有硼(B)、铝(Al)等元素,掺杂浓度通常为10^15/cm^3以下;N型半导体中使用的掺杂材料主要有磷(P)、砷(As)、锑(Sb)等元素,掺杂浓度通常在10^17/cm^3以上。
在半导体材料中,P型半导体具有空穴型载流子,N型半导体则具有电子型载流子。在P-N结的结构中,P型和N型半导体结合在一起,通过掺杂和热扩散的过程形成一个电子空穴互穿,电势差引发电子在P-N结的方向运动,这就形成了二极管的导通方向,并且在反向击穿状态下保护电子器件不会受到损坏,这是其应用的重要意义所在。