在电路中,pn是指由一个p型半导体和一个n型半导体组成的二极管。其中,p型半导体和n型半导体的材料结构不同,从而导致两种半导体材料中的载流子类型、浓度、导电性能等也不同。
pn结的正向导通特性:当将p区的电位高于n区时,电子会从n区流入p区,空穴则从p区流入n区,形成电流。
pn结的反向截止特性:当将p区的电位低于n区时,由于p区的掺杂浓度较低,空穴的扩散运动占据了主导地位,电子被p区吸收,因此电流的通断由p区控制,即不会导通。
pn结具有整流、稳压等特性,所以在电路中有广泛的应用,比如二极管整流、电源稳压、光电探测器等。
除此之外,pn结还可以作为太阳能电池的基本元器件,将光能转换为电能。
制作pn结的工艺主要包括扩散法和浸渍法两种。
扩散法:先在单晶硅晶片上扩散一层掺杂浓度较高的材料,形成一个p区或n区,再在其上扩散一层掺杂浓度较低的对应区域的材料。两层扩散层相遇的地方就形成了pn结。
浸渍法:将一块单晶硅晶片拿出来,先在表面镀一层金属,再在金属表面播撒一层掺杂物,并在其上加热使其扩散进入晶片表面,随后用酸腐蚀掉金属就形成了p区或n区。再用相同的方法,在对应区域镀上另一层金属,播撒不同的掺杂物进行扩散,最终得到pn结。