為什麼pn結必須用半導體

① pn結原理除了運用到半導體上還可以運用到哪些領域

在P型半導體中有許多帶正電荷的空穴和帶負電荷的電離雜質。在電場的作用專下，空穴是屬可以移動的，而電離雜質（離子）是固定不動的。N 型半導體中有許多可動的負電子和固定的正離子。當P型和N型半導體接觸時，在界面附近空穴從P型半導體向N型半導體擴散，電子從N型半導體向P型半導體擴散。空穴和電子相遇而復合，載流子消失。因此在界面附近的結區中有一段距離缺少載流子，卻有分布在空間的帶電的固定離子，稱為空間電荷區。P 型半導體一邊的空間電荷是負離子，N 型半導體一邊的空間電荷是正離子。正負離子在界面附近產生電場，這電場阻止載流子進一步擴散，達到平衡。

② 什麼是半導體 為什麼晶元要用半導體做

材料的電阻率界於金屬與絕緣材料之間的材料。

③ 半導體材料中形成pn結,是不是一定要先有p型半導體跟n型半導體 P型硅中是怎麼形成pn結的求解

是的。
P型半導體是在單晶硅（鍺）中參入微量三價元素，如的硼、銦、鎵或鋁等，就變成內以空穴導容電為主的半導體，即P型半導體。在P型半導體中，空穴(帶正電)叫多數載流子;電子(帶負電)叫少數載流子。

如果在硅或鍺等半導體材料中加入微量的磷、銻、砷等五價元素，就變成以電子導電為主的半導體，即N型半導體。在N型半導體中，電子(帶負電)叫多數載流子;空穴(帶正電)叫少數載流子。
pn結就是把這兩種半導體燒結在一起，由電子和空穴運動達到平衡後形成PN結，具有單向導電的特性，即二極體。若燒結成P-N-P或N-P-N兩個PN結就是三極體。大規模集成電路也是這個原理製成的。

④ PN結重要特性是什麼一切半導體的基礎

半導體PN結是構成各種半導體器件的工作基礎，其主要特性是（具有單向導電性）。

⑤ pn結的工作原理詳解

PN結的形成：

PN結是由一個N型摻雜區和一個P型摻雜區緊密接觸所構成的，其接觸界面稱為冶金結界面。

在一塊完整的矽片上，用不同的摻雜工藝使其一邊形成N型半導體，另一邊形成P型半導體，我們稱兩種半導體的交界面附近的區域為PN結。

在P型半導體和N型半導體結合後，由於N型區內自由電子為多子空穴幾乎為零稱為少子，而P型區內空穴為多子自由電子為少子，在它們的交界處就出現了電子和空穴的濃度差。

由於自由電子和空穴濃度差的原因，有一些電子從N型區向P型區擴散，也有一些空穴要從P型區向N型區擴散。

它們擴散的結果就使P區一邊失去空穴，留下了帶負電的雜質離子，N區一邊失去電子，留下了帶正電的雜質離子。

開路中半導體中的離子不能任意移動，因此不參與導電。這些不能移動的帶電粒子在P和N區交界面附近，形成了一個空間電荷區，空間電荷區的薄厚和摻雜物濃度有關。

在空間電荷區形成後，由於正負電荷之間的相互作用，在空間電荷區形成了內電場，其方向是從帶正電的N區指向帶負電的P區。顯然，這個電場的方向與載流子擴散運動的方向相反，阻止擴散。

另一方面，這個電場將使N區的少數載流子空穴向P區漂移，使P區的少數載流子電子向N區漂移，漂移運動的方向正好與擴散運動的方向相反。

從N區漂移到P區的空穴補充了原來交界面上P區所失去的空穴，從P區漂移到N區的電子補充了原來交界面上N區所失去的電子，這就使空間電荷減少，內電場減弱。因此，漂移運動的結果是使空間電荷區變窄，擴散運動加強。

最後，多子的擴散和少子的漂移達到動態平衡。在P型半導體和N型半導體的結合面兩側，留下離子薄層，這個離子薄層形成的空間電荷區稱為PN結。

PN結的內電場方向由N區指向P區。在空間電荷區，由於缺少多子，所以也稱耗盡層。

(5)為什麼pn結必須用半導體擴展閱讀：

Pn結採用不同的摻雜工藝，通過擴散作用，將P型半導體與N型半導體製作在同一塊半導體（通常是硅或鍺）基片上，在它們的交界面就形成空間電荷區稱為PN結（英語：PN junction）。

PN結具有單向導電性，是電子技術中許多器件所利用的特性，例如半導體二極體、雙極性晶體管的物質基礎。

PN 結的擊穿機理

PN 結構成了幾乎所有半導體功率器件的基礎，目前常用的半導體功率器件如DMOS，IGBT，SCR 等的反向阻斷能力都直接取決於 PN 結的擊穿電壓，因此，PN 結反向阻斷特性的優劣直接決定了半導體功率器件的可靠性及適用范圍。

在 PN結兩邊摻雜濃度為固定值的條件下，一般認為除 super junction 之外平行平面結的擊穿電壓在所有平面結中具有最高的擊穿電壓。

實際的功率半導體器件的製造過程一般會在 PN 結的邊緣引進球面或柱面邊界，該邊界位置的擊穿電壓低於平行平面結的擊穿電壓，使功率半導體器件的擊穿電壓降低。

由此產生了一系列的結終端技術來消除或減弱球面結或柱面結的曲率效應，使實際製造出的 PN 結的擊穿電壓接近或等於理想的平行平面結擊穿電壓。

當 PN 結的反向偏壓較高時，會發生由於碰撞電離引發的電擊穿，即雪崩擊穿。存在於半導體晶體中的自由載流子在耗盡區內建電場的作用下被加速其能量不斷增加，直到與半導體晶格發生碰撞，碰撞過程釋放的能量可能使價鍵斷開產生新的電子空穴對。

新的電子空穴對又分別被加速與晶格發生碰撞，如果平均每個電子（或空穴）在經過耗盡區的過程中可以產生大於 1 對的電子空穴對，那麼該過程可以不斷被加強，最終達到耗盡區載流子數目激增，PN 結發生雪崩擊穿。

參考資料 :網路----PN結

⑥ PN結為什麼只有單向導電性

PN結的導通就是在PN結上外加一電壓 ，如果P型一邊接正極 ，N型一邊接負極，電流便從P型一邊流向N型一邊，空穴和電子都向界面運動，使空間電荷區變窄，甚至消失，電流可以順利通過。

如果N型一邊接外加電壓的正極，P型一邊接負極，則空穴和電子都向遠離界面的方向運動，使空間電荷區變寬，電流不能流過。這是PN結的截止.因此PN結具用單向導電性。

(6)為什麼pn結必須用半導體擴展閱讀：

從PN結的形成原理可以看出，要想讓PN結導通形成電流，必須消除其空間電荷區的內部電場的阻力。很顯然，給它加一個反方向的更大的電場，即P區接外加電源的正極，N區結負極，就可以抵消其內部自建電場，使載流子可以繼續運動，從而形成線性的正向電流。

而外加反向電壓則相當於內建電場的阻力更大，PN結不能導通，僅有極微弱的反向電流（由少數載流子的漂移運動形成，因少子數量有限，電流飽和）。當反向電壓增大至某一數值時，因少子的數量和能量都增大，會碰撞破壞內部的共價鍵，使原來被束縛的電子和空穴被釋放出來，不斷增大電流，最終PN結將被擊穿（變為導體）損壞，反向電流急劇增大。

這就是PN結的特性（單向導通、反向飽和漏電或擊穿導體），也是晶體管和集成電路最基礎、最重要的物理原理，所有以晶體管為基礎的復雜電路的分析都離不開它。比如二極體就是基於PN結的單向導通原理工作的；而一個PNP結構則可以形成一個三極體，裡麵包含了兩個PN結。二極體和三極體都是電子電路裡面最基本的元件。

⑦ 什麼是半導體 為什麼晶元要用半導體做

我想你是要問晶元應用了半導體的什麼性質了吧，由於半導體可以進行不同版摻雜性形成pn結，使其具有權整流特性實現電路的與或非門，即邏輯表達。
對於集成電路來講，最底下的一層叫襯底（一般為P型半導體），是參與集成電路工作的。拿cmos工藝來講，N溝道mos的p型襯底都是連在一起的，都是同一個襯底。（一般的電路中的絕緣體，只是一個載體，它起到支撐和絕緣的作用。）
再形象一點，就是，集成電路是一些電子元器件加連線構成，沒有絕緣體充當絕緣和支撐。它通過加反偏和其他的技術來實現隔離（如器件二極體、三極體、場效應管）。
理解有限，希望你能滿意。

⑧ 請問pn結產生原理，我看了書很多天不能理解，半導體裡面所有原子都是電中性，不管怎麼混在一起也是電中

以良好的半導來體材自料硅硼磷為例來解釋。這里要用到化學方面的共價鍵的知識，4價的硅和3價的硼形成共價鍵的時候（N區）會多出一個電子,而和5價的磷形成共價鍵的時候,會產生一個空穴即少一個電子（P區）；這時,由於電子的密度不一致,會使電子的運動方向由高密度指向低密度,這是外加的電勢引起的電子運動。
可以比喻成河流的上游水多下游水少，再考慮上游比下游高，上游水勢能大於下游，水自然就向下游流，可能不太恰當，但大概的意思類似。