求大神解惑（关于半导体pn结的问题） | 死理性派小组 | 果壳网 科技有意思
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一直没有想通pn结的单向导电性的问题，查了百度百科，发现完全不知道它想说什么。后来在一篇ppt里看到这么一句话貌似找到了问题所在。。。 为啥不会有电子或电洞越过结合面产生结合！！！（为啥不能越过去&-&） 希望大神们能解答，楼主刚上大学，学渣一枚。。。
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建筑学专业，分形艺术小组管理员
这不是跟材料特性有关么……一边能氧化，一边能还原
建筑学专业，分形艺术小组管理员
好吧，电流方向不是画出来了？电子只能逆着电流方向走吧？
引用 的话：好吧，电流方向不是画出来了？电子只能逆着电流方向走吧？对啊，结合面右边的电子往右走没问题，但是为什么结合面左边的电子不向右移动？？？
建筑学专业，分形艺术小组管理员
引用 的话：对啊，结合面右边的电子往右走没问题，但是为什么结合面左边的电子不向右移动？？？因为电子是牠们的宝贝，舍不得扔……
建筑学专业，分形艺术小组管理员
引用 的话：因为电子是牠们的宝贝，舍不得扔……然后为什么被叫做电“洞”的东西会向左走呢？实际上就是电子向右了
引用 的话：因为电子是牠们的宝贝，舍不得扔……。。。。。。。。。引用 的话：然后为什么被叫做电“洞”的东西会向左走呢？实际上就是电子向右了 突然觉得原文在坑我。。。。
引用 的话：然后为什么被叫做电“洞”的东西会向左走呢？实际上就是电子向右了那这个pn结的单向导电性怎么理解？。。。(‵﹏′)
建筑学专业，分形艺术小组管理员
看看维基百科看能不能明白 ，如果不能打开网页就把 https 中的 s 去掉原因就是两种类型的导体导电方式不同，中间结合区可看做不导电，通的电流方向对了这个不导电区变小，方向反了这个区域变大……
引用 的话：看看维基百科看能不能明白 ，如果不能打开网页就把 https 中的 s 去掉原因就是两种类型的导体导电方式不同，中间结合区可看做不导电，通的电流方向对了这个不导电区变小，方向反了这个区域变大……第一个，个人觉得在n型半导体与p型半导体中导电方式都是一样的——电子的定向移动导电。而所说的“空穴导电”个人认为：应该是电子的定向移动而让人直观感觉“空穴”的反向移动。所以说这两者导电方式应该是一样的。。。第二个，关于中间结合区不导电（或者说几乎不导电）我再好好想想。如果按照这个思路，所谓的击穿就是结合区的长度大于了半导体的长度是吗？而正向通电的话这个结合区就应该直接变小到消失了吧（不然电子怎么过去。。。）(°????????-°???????? )
希望对你有帮助
首先呢，你要对电流有概念，电流是带电“粒子”的定向移动，也就是说必须有载流子。这里的“粒子”之所以用引号是因为并不一定需要一个实质存在的粒子，载流子可以是非实质性的空穴，这点我就不深入讲了。在一种材料中载流子可以不止一种。对电流贡献较多的载流子称为多数载流子，简称多子，反之称为少子。理想的PN结界面两端载流子是是不同的，P（positive）端空穴（你可以把它当做一个带正电的粒子）为多子，自由电子为少子。N(negetive)端自由电子为多子，空穴为少子。那么，PN两端接触的时候，界面两端的正负载流子浓度是不均匀的，P端空穴多而N端电子多。在热运动的作用下会相互扩散，扩散的过程简单记为：电子：N向P扩散。空穴：P向N扩散。因此会有一个扩散电流，而这样的扩散必然会形成一个反向的内电场（由N指向P），来阻止载流子的进一步扩散，并且使得材料内部的少子漂移，直至某个时刻扩散和内电场达到平衡。漂移的方向记为：电子：P向N漂移。空穴：N向P漂移这样下来，当达到平衡时，可认为界面附近的载流子由于扩散互相中和消失，因为没有载流子存在，所以这些区域是很难导电的。这些区域成为截止区（空乏区），你可以把它看做一个高电阻率的区域。背景介绍完毕，下面考虑加外加一个电场的情况：正偏压（电场由P指向N），此时外加电场和内电场反向，内电场是形成截止区的原因，所以外电场会推动载流子（也就是你说的电子和电洞）向界面靠近，缩小截止区的范围，使得导电性变好。这时候的电流主要由多子的扩散贡献。负片压则相反，负偏压会推动载流子远离界面，使得截止区变大，导电性变差。这时的电流主要由少子的漂移贡献，而少数载流子，顾名思义在材料中的浓度很低，所以此时电流很小。至于你提到的问题，我想你应该没有理解清楚载流子和带电粒子的区别。之所以不能越过去是因为图中的电荷并不是载流子。你给出的图中加的是负偏压，电流主要由少子的漂移贡献。在你给出的图中没有标出少子的存在。P端标出来的正电荷是多数载流子空穴，而标出来的负电荷并不是少子自由电子，而是不能移动的阴离子。同样N端标出来的正电荷也不是少子空穴，而是不能移动的阳离子。所以阴离子和阳离子都对电流没有贡献。
贴个图吧，图中的耗尽层就是我上面说的截止区
引用 的话：第一个，个人觉得在n型半导体与p型半导体中导电方式都是一样的——电子的定向移动导电。而所说的“空穴导电”个人认为：应该是电子的定向移动而让人直观感觉“空穴”的反向移动。所以说这两者导电方式应该是一样...N型半导体是空穴移动导电P型半导体是电子移动导电导电方式有很大的不同，你可以理解为P型半导体的空穴相当于一个正电子击穿不是结合区的长度大于了半导体的长度，击穿是另一种机制，是反向电场过大，将材料电离使得反向通电事实上击穿后PN结反向的导电性也会变得很好，而且这一过程是不可逆的，也就是说击穿后PN结就烧坏了。
半导体系飘过啊..PN结是半导体啊 ,不是导体啊,不是电子可以随意移动啊,有时候他是不能动的啊亲
上面的回答好像是都没讲到关键点上。建议楼主继续海选为上。
稍微补充一点1、并不是反向不能导通，而是等价的电阻非常大，但仍然是有电流的2、当你的反向电压大到一定值时，PN节会软击穿。
引用 的话：先呢，你要对电流有概念，电流是带电“粒子”的定向移动，也就是说必须有。这里的“粒子”之所以用引号是因为并不一定需要一个实质存在的粒子，载流子可以是非实质性的空穴，这点我就不深入讲了。在一种材料中载...NICE！
PN结的两边分别是电子易游离的和电子吸附性的，好像PN反向加电压的时候电子吸附性的会产生空穴什么的，会有更大吸附性，于是就提现了单向导通性吧。。。。。
一边是空穴，一边是自由电子，形成电流需要N区电子跑到P区，而N区和P区电性相反，所以N区会吸引P区的电子。不过这种吸引不是无限的，P区N区结合的地方会先吸满，然后就会变成了电中性，这样两边依然带有电性的部分被架开了，吸引力不足，就截止了。如果带上外部电源，正偏接入，这样饱和区就会被压缩，就可以通电，如果是反偏接入，这个饱和区会被进一步拉大，从而更不可能有电子从N区往P区窜了，不过反偏电压也是有限制的，太大了会击穿二极管，就废掉了
先解释一下几个名词载流子：顾名思义，承载电流的粒子，当一个材料两端被加上电压时，载流子在电场作用下定向运动，就产生电流。职于载流子具体是什么东西，这要取决于材料的具体性质，例如金属导体里的载流子是电子，而电解质溶液里的载流子是离子，诸如此类。通常情况下，材料中可能会同时存在不同的载流子，其中占多数的载流子简称为多子，反之称为少子。P型和N型半导体： 在纯洁硅片中掺入杂质的过程，术语上称为掺杂，不同的掺杂元素可以使硅片具有不同的性能。通常的掺杂分为两大类：一类是在硅片中掺入+3价元素，比如硼，由于硼原子最外围只有3个电子，比硅少一个，所以掺杂了硼的硅片会表现得好像缺少一个电子一样，容易接受外来电子，这种称为P（Positive）型半导体；另一类则是掺入+5价元素，比如磷，磷原子弹外围是5个电子，比硅多一个，掺杂以后这个“多余”的电子会很容易“丢失”，这种类型称为N(Negative）型半导体。如果在一个P型区域边上紧挨着做一个N区域，这两块区域合起来就组成一个PN节。电子和空穴：如前所述，P型和N型半导体在表现上分别显得似乎“缺少”和“多余”电子。P型半导体中“缺少电子”的情况被形象地描述为无数的“空穴”或者“电洞”，N型半导体就是简单地”多了很多电子“的状态。需要注意的是，”空穴“并不是实际存在的东西，这个词只是一个形象化的描述，你可以把它理解成一个带正电的电子或者一个”缺少电子而产生的空洞“，这不妨碍你理解PN结，但是千万不要就因此认为空穴是实际存在的玩意。正常情况下，PN结里的P型区有大量空穴，N区则有大量电子，它们彼此向对方扩散，在交界面附近互相中和。这个情况造成一个结果，就是PN结里的载流子都集中在两端，交界面附近毛都没有。既然没有载流子，那肯定也就没法导电了。这个区域称为截止区，意思就是载流子的扩散到此为止了，别想再进一步（实际上是有少数运气好的载流子能穿过去的，但是真的很少……。如果我们给一个PN结两端加上电压，在外加电场作用下，空穴会向负极移动，电子则向正极移动。如果把正极接在P端、负极接在N端，空穴和电子就会在电压作用下向PN结的另一端运动，这个运动会压缩截止区的范围，使得载流子更容易通过，然后产生贯穿PN结的电流，外在表现就是这个PN结导通了。如果反过来，正极接N端，负极接P端，那么空穴和电子不但不会向另一端移动，反而会收缩在自己所在的这一端，截止区因此而扩大，原本那点儿运气好的载流子现在也过不去了，外在表现就是PN结反接时不导电。总的来说我这个解释比较粗浅，只是尽量想要通俗一点，真正准确的描述还是像11楼和12楼所说的那样。
楼主是一个思想深邃的人，不是随便能被忽悠的。关于这个问题，我也想很久，把焦点放在3价元素的共价键上。那么给出这样一个事实： P区三价元素对电子的结合力 & N区5价元素对电子的引力 （a）外置反偏电压时，电子理应从P流向N，但由于原因(a)，N区把自己剩余的电子送给电源正极也不能从P区获得电子。这样一来，耗尽区扩展，导致电源在耗尽区形成的电场强度得不到有效增加。所以电源电压的增加只能导致耗尽区进一步扩展，而不会有大量电子从P区越界到N区。而少量高能电子，能挣脱P区共价键的约束(热激发、光激发)，然后被N区正电俘获，形成所谓的漏电流。打个不恰当的比方： 古时，有一个庸君(电源正极)，手下有一个正直的官员(N区)，这个官员管辖着一帮刁民(P区)。庸君开始征税了，但官员无法从刁民手中收到税钱(电子)，无奈迫于庸君的压力，只得拿自己的俸禄(电子)抵押。这位官员的钱被收完了以后，庸君就很难再收到税钱了，于是对官员进行各种恐吓（电源电压增加）。这时有两种结果，一种官员不干了，一种是官员被逼良为娼，终于发威(耗尽区无法再拓宽了，电压的增加明显转化到耗尽区电场强度的增加)搞定了刁民（这就是PN结里的结果），终于PN结被击穿。终于事情变得无法收拾。。。写完后，发现这个比喻真的很不恰当 ^-^到这里，故事结束了吗？ No脑子里还有一个大大的问号：注意正偏时的情况，我们不关注PN结，而关注正极导线和P型半导体的接触面，导线不是很像N型半导体吗？而这时这个结是反偏的，为什么会导电？？！！这是因为金属导体和N型半导体还是有很大不同的，金属中电子密度远大于N型半导体自由电子的密度(当然肖特基势垒中N型半导体除外)，而且是自由移动的。考虑一种不现实的静态情况，反偏时，如果金属被电源抢走大量电子，由于金属中电子的密度大和电子的自由移动型，那么正电荷会分布在金属表面，而且是很薄的一层(不会像N型半导体会拉宽耗尽区)，电场异常强大，足以把P区共价键中多余的电子抢夺过来，故PN的悲剧不会在这里重演。关于条件(a)，貌似半导体物理中有个什么费米能级的东东，现在做软件开发，没再关注这些东西了。电路基础中那套二极管理论完全就是忽悠人的，或许编者的目的是想把事情说得简单，但实际上却把事情搞成一团糟了好了，以上就是我想出来忽悠自己的理论，看看是否有共鸣
想了想，我还没有确切的证据表明条件(a)正确，其实条件a也可以理解成一种趋势，如书上所说的浓度差导致的电子扩散。即条件(a)变为： 电子从N向P扩散的趋势 & N区离子对电子的束缚力然后代入上面的说法中也是可行的。 N区费米能级 & P区费米能级
百度百科也就能看看国能明星什么的，其他真不敢恭维。专业科学技术知识，wikipedia比较靠谱，特别是英文版。
呵呵，大家对于小白总是拿出一大套理论出来，一大堆生僻的词汇，打开任意一个视频网站，搜索《西安电子科技大学模拟电子》的网络课程，从第一章就是说二极管和三极管的内部结构的，有动画，图片，真人讲解来自
11L讲得好详细，就是那样子啦。。简单点说，在截止区（耗尽层、空间电荷区）形成的时候也就形成一个自建场，就是pn结自己形成的一个内部电场，正偏的时候外加电场和自建电场方向相反，截止区变小导电性增强；反偏的时候外加电场和自建电场方向相同，截止区变大导电性减弱。。。基本上半导体物理的书里都会讲到LZ感兴趣的话可以去找来看看
会有结合，但是左右分开的概率大。
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P型，晶格中缺电子的掺锄硅体，N型晶格中有多余电子，导电机理，电子由N区向p区流动能形成电流，反过来则不形成电流
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