半導體pn結為什麼會發生擊穿現象

『壹』 半導體的PN結指的是什麼

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PN結。PN結具有單向導電性。P是positive的縮寫，N是negative的縮寫，表明正荷子與負荷子起作用的特點。
一塊單晶半導體中 ，一部分摻有受主雜質是P型半導體，另一部分摻有施主雜質是N型半導體時 ，P 型半導體和N型半導體的交界面附近的過渡區稱為PN結。PN結有同質結和異質結兩種。用同一種半導體材料製成的 PN 結叫同質結 ，由禁帶寬度不同的兩種半導體材料製成的PN結叫異質結。製造PN結的方法有合金法、擴散法、離子注入法和外延生長法等。製造異質結通常採用外延生長法。
P型半導體（P指positive，帶正電的）：由單晶硅通過特殊工藝摻入少量的三價元素組成，會在半導體內部形成帶正電的空穴；
N型半導體（N指negtive，帶負電的）：由單晶硅通過特殊工藝摻入少量的五價元素組成，會在半導體內部形成帶負電的自由電子。
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。在電場的作用下，空穴是可以移動的，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。
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，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。這就是PN結的單向導電性。
PN結加反向電壓時 ，空間電荷區變寬 ， 區中電場增強。反向電壓增大到一定程度時，反向電流將突然增大。如果外電路不能限制電流，則電流會大到將PN結燒毀。反向電流突然增大時的電壓稱擊穿電壓。基本的擊穿機構有兩種，即隧道擊穿（也叫齊納擊穿）和雪崩擊穿，前者擊穿電壓小於0.6V，有負的溫度系數，後者擊穿電壓大於0.6V，有正的溫度系數。 PN結加反向電壓時，空間電荷區中的正負電荷構成一個電容性的器件。它的電容量隨外加電壓改變。
根據PN結的材料、摻雜分布、幾何結構和偏置條件的不同，利用其基本特性可以製造多種功能的晶體二極體。如利用PN結單向導電性可以製作整流二極體、檢波二極體和開關二極體，利用擊穿特性製作穩壓二極體和雪崩二極體；利用高摻雜PN結隧道效應製作隧道二極體；利用結電容隨外電壓變化效應製作變容二極體。使半導體的光電效應與PN結相結合還可以製作多種光電器件。如利用前向偏置異質結的載流子注入與復合可以製造半導體激光二極體與半導體發光二極體；利用光輻射對PN結反向電流的調製作用可以製成光電探測器；利用光生伏特效應可製成太陽電池。此外，利用兩個
PN結之間的相互作用可以產生放大，振盪等多種電子功能 。PN結是構成雙極型晶體管和場效應晶體管的核心，是現代電子技術的基礎。在二級管中廣泛應用。
PN結的平衡態,是指PN結內的溫度均勻、穩定,沒有外加電場、外加磁場、光照和輻射等外界因素的作用,宏觀上達到穩定的平衡狀態.

『貳』 PN結的工作原理

1:空穴與電子帶相等的電荷量，並且一個帶正電一個帶負電。
2：平衡，不動我在3給你講原理就知道了
3：原理：PN結是由P型半導體和N型半導體構成的，這些我不講，書上 有 定義。我重點說下形成過程。
P區載流子包括：多子（空穴）少子（電子）
N區載流子包括：多子（電子）少子（空穴）
P區多子（空穴）濃度高於N區，所以P區空穴向N區擴散，P區空穴擴散到N區與N區的電子中和，在P區留下不可移動的負離子，同理N區也留下不可移動的正離子。N區正離子與P區負離子之間有電勢差，叫做勢磊。電場的方向是N區指向P區的，阻礙多子的擴散，卻有利於少子的運動，少子的運動叫做漂移，飄逸與擴散都產生電流。隨著擴散的進行，勢磊增大，漂移增強，擴散減弱，最後飄逸電流與擴散電流相等。達到平衡，流過PN結的凈電流為0，達到平衡。
4：此時空間電荷區沒有載流子了，叫做耗盡層。耗盡層中沒有空穴。
但是P區和N區還是有空穴的，空穴在負離子附近運動，但強調不在空間電荷區。
5補充一點，萬物都在運動中的，再說參照物不同，也不同。
我覺得我的更應該被採納，因為這些都是我個人寫的認識，不像課本上的那麼難懂

『叄』 半導體pn結的問題

我來說明這個問題吧 P極是沒有電子的空穴 N極是有電子的，N極的電子向P極運動，在NP的交界點內周圍產生正容電場 在P極因空穴向N極擴散也在PN交界點產生正電場 當這兩個方向相反的電場達平衡時就會阻止自已的電子和空穴不向對方繼續擴散 所以此時就等效於一個電阻 又因PN結是一邊帶正電荷的（即P極空穴） 另一邊是帶負電荷的（即N極電子）所以我們把它也看成是一個電容器

『肆』 半導體pn結阻擋層厚度與什麼有關

半導體結阻擋層厚度與電子，電穴有關。

『伍』 關於PN結的問題

PN結
採用不同的摻雜工藝,將P型半導體與型半導體製作在同一塊矽片上,在它們的交界面就形成空間電荷區稱PN結。PN結具有單向導電性。

PN結
（PN junction）

一塊單晶半導體中 ，一部分摻有受主雜質是P型半導體，另一部分摻有施主雜質是N型半導體時 ，P 型半導體和N型半
導體的交界面附近的過渡區稱。PN結有同質結和異質結兩種。用同一種半導體材料製成的 PN 結叫同質結 ，由禁帶寬度不
同的兩種半導體材料製成的PN結叫異質結。製造PN結的方法有合金法、擴散法、離子注入法和外延生長法等。製造異質
結通常採用外延生長法。
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。在電場的作用下，空穴是可以移動的，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。
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。這就是PN結的單向導性。
PN結加反向電壓時 ，空間電荷區變寬 ， 區中電場增強。反向電壓增大到一定程度時，反向電流將突然增大。如果外
電路不能限制電流，則電流會大到將PN結燒毀。反向電流突然增大時的電壓稱擊穿電壓。基本的擊穿機構有兩種，即隧
道擊穿和雪崩擊穿。
PN結加反向電壓時，空間電荷區中的正負電荷構成一個電容性的器件。它的電容量隨外加電壓改變。
根據PN結的材料、摻雜分布、幾何結構和偏置條件的不同，利用其基本特性可以製造多種功能的晶體二極體。如利
用PN結單向導電性可以製作整流二極體、檢波二極體和開關二極體，利用擊穿特性製作穩壓二極體和雪崩二極體；利用
高摻雜PN結隧道效應製作隧道二極體；利用結電容隨外電壓變化效應製作變容二極體。使半導體的光電效應與PN結相結
合還可以製作多種光電器件。如利用前向偏置異質結的載流子注入與復合可以製造半導體激光二極體與半導體發光二極
管；利用光輻射對PN結反向電流的調製作用可以製成光電探測器；利用光生伏特效應可製成太陽電池。此外，利用兩個
PN結之間的相互作用可以產生放大，振盪等多種電子功能 。PN結是構成雙極型晶體管和場效應晶體管的核心，是現代電
子技術的基礎。在二級管中廣泛應用。
【參考的】

專業的最好去網路問【個人建議】
求採納為滿意回答。

『陸』 用簡並半導體構成的pn結和一般pn結，它們的特性有哪些明顯區別

PN結採用不同的摻雜工藝,將P型半導體與N型半導體製作在同一塊矽片上,在它們的交界面內就形成空間電荷區稱PN結。PN結具有單容向導電性。 PN結（PN junction） 一塊單晶半導體中 ，一部分摻有受主雜質是P型半導體，另一部分摻有施主雜質是N型半導體時。

『柒』 電工問題：為什麼說PN結具有單向導電性

PN結的單向導電性是它本身的特性

這就好比是辣椒是辣的，白糖是甜的

下面的內容是我給電工學員講課的時候用的一段課件內容

問題26：二極體的工作原理是什麼？為什麼它具有單向導通性？

在分析二極體的原理之前，我們先要了解三個概念

一：本徵半導體，如圖所示

若將P型半導體和N型半導體兩者緊密結合，聯成一體時，由導電類型相反的兩塊半導體之間的過渡區域，稱為 PN 結。在PN 結兩邊，由於在P型區內，空穴很多，電子很少；而在N型區內，則電子很多，空穴很少。由於交界面兩邊，電子和空穴的濃度不相等，因此會產生多數載流子的擴散運動。

擴散運動是基於電子相互排斥和相互碰撞理論建立的，同層次軌道上的電子會自動從電子相對集中的地方流向電子稀少的地方，這一流向不需要外界的電場作用。擴散運動的動力應與同層次軌道中載流子濃度的變化率（也叫濃度梯度）成正比。

P型半導體和N型半導體兩者剛靠在一起的瞬間，由於N型半導體的多數載流子自由電子濃度遠大於P型半導體內自由電子濃度，這些電子將向P型半導體擴散。同樣由於P型半導體的多數載流子空穴濃度遠大於N型半導體內空穴濃度，這些空穴將向N型半導體擴散。

擴散的過程為：在靠近交界面附近的N區中，電子越過交界面與P區的空穴復合，使P區出現一批帶負電荷的硼元素的離子。同時在N型區內，由於跑掉了一批電子而呈現帶正電荷的磷元素離子。

同樣可解釋為：在靠近交界面附近的P區中，多數載流子空穴越過交界面與N區的電子復合，從而使N區出現一批帶正電荷的磷元素離子。同時在P型區內，由於跑掉了一批空穴而呈現帶負電荷的硼元素的離子。

擴散的結果是在交界面的一邊形成帶正電荷的正離子區，而交界面另一邊形成帶負電荷的負離子區，稱為空間電荷區，這就是PN 結，是一層很薄的區域。

在PN 結內，由於兩邊分別積聚了負電荷和正電荷，會產生一個由正電荷指向負電荷的電場，即由N區指向P區的電場，稱為內建電場（或稱勢壘電場)。

由於勢壘的存在就阻止了其他載流子的進一步遷移，這就形成了一個PN結處的穩定狀態

二極體就是在P型半導體和N半導體上各引出一個電極再在半導體的外層包裹上絕緣層構成的。

我們試想一下，如果在二極體的兩端施加直流電壓，且N接正極，P接負極，這時就會在PN結處形成一個外加電場，電場的方向由N指向P，這與穩態下的內建電場方向相同，在兩個電場的共同作用下，N型半導體內的負電載流子會被大量的吸引至電源正極附近，而P型半導體內的正電載流子會被大量的吸引至電源負極附近，這就相當於增強了勢壘，增加了PN結的厚度，這時電流很難流過PN結

相反的，我們將N結負極，P接正極，此時外加電場的方向與內建電場的方向相反，二者就會互相抵消，如果外加電場的強度超過了內建電場，內部載流子就會突破勢壘的阻礙，N區內的負電載流子大量流入電源正極，P區內的正電載流子大量流入負極，這時就形成了電流

這就是二極體單向導通的原理

如果在二極體兩端施加足夠大的反向電壓，外加電場就會破壞半導體材料內的分子結構（和前面分析電容器結構時的扯斷化學鍵的效應是一樣的），發生反向擊穿現象，這時二極體也就基本報廢了

由於PN結內勢壘的存在，二極體也不是說隨便施加一個正向電壓就能導通，外加電場必須要克服勢壘才能導通，因此二極體在正向導通時都有一個固定壓降，這個電壓也叫二極體的死區電壓，當外加電壓小於死區電壓時二極體無論正反向都無法導通。

『捌』 PN結怎麼理解

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。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。

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，此時兩邊電荷分布相當不均勻，擴散運動使P區空穴往N區運動，N區電子往P區運動，在P區和N區的交界處附近被相互中和掉.

使P區一側因失去空穴而留下不能移動的負離子，N區一側因失去電子而留下不能移動的正離子。這樣在兩種半導體交界處逐漸形成由正、負離子組成的空間電荷區（耗盡層）。由於P區一側帶負電，N區一側帶正電，所以出現了方向由N區指向P區的內電場。

(8)半導體pn結為什麼會發生擊穿現象擴展閱讀：

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。

『玖』 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。

(9)半導體pn結為什麼會發生擊穿現象擴展閱讀：

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

『拾』 PN結是什麼

PN結（ junction）。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PN結。PN結具有單向導電性。P是positive的縮寫，N是negative的縮寫，表明正荷子與負荷子起作用的特點。一塊單晶半導體中 ，一部分摻有受主雜質是P型半導體，另一部分摻有施主雜質是N型半導體時 ，P 型半導體和N型半導體的交界面附近的過渡區稱為PN結。PN結有同質結和異質結兩種。用同一種半導體材料製成的 PN 結叫同質結 ，由禁帶寬度不同的兩種半導體材料製成的PN結叫異質結。
製造PN結的方法有合金法、擴散法、離子注入法和外延生長法等。製造異質結通常採用外延生長法。 P型半導體（P指positive，帶正電的）：由單晶硅通過特殊工藝摻入少量的三價元素組成，會在半導體內部形成帶正電的空穴； N型半導體（N指negative，帶負電的）：由單晶硅通過特殊工藝摻入少量的五價元素組成，會在半導體內部形成帶負電的自由電子。 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。在電場的作用下，空穴是可以移動的，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。 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，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。這就是PN結的單向導電性。 PN結加反向電壓時 ，空間電荷區變寬 ， 區中電場增強。反向電壓增大到一定程度時，反向電流將突然增大。如果外電路不能限制電流，則電流會大到將PN結燒毀。反向電流突然增大時的電壓稱擊穿電壓。基本的擊穿機構有兩種，即隧道擊穿（也叫齊納擊穿）和雪崩擊穿，前者擊穿電壓小於6V，有負的溫度系數，後者擊穿電壓大於6V，有正的溫度系數。 PN結加反向電壓時，空間電荷區中的正負電荷構成一個電容性的器件。它的電容量隨外加電壓改變。 根據PN結的材料、摻雜分布、幾何結構和偏置條件的不同，利用其基本特性可以製造多種功能的晶體二極體。如利用PN結單向導電性可以製作整流二極體、檢波二極體和開關二極體，利用擊穿特性製作穩壓二極體和雪崩二極體；利用高摻雜PN結隧道效應製作隧道二極體；利用結電容隨外電壓變化效應製作變容二極體。使半導體的光電效應與PN結相結合還可以製作多種光電器件。如利用前向偏置異質結的載流子注入與復合可以製造半導體激光二極體與半導體發光二極體；利用光輻射對PN結反向電流的調製作用可以製成光電探測器；利用光生伏特效應可製成太陽電池。此外，利用兩個 PN結之間的相互作用可以產生放大，振盪等多種電子功能 。PN結是構成雙極型晶體管和場效應晶體管的核心，是現代電子技術的基礎。在二級管中廣泛應用。 PN結的平衡態,是指PN結內的溫度均勻、穩定,沒有外加電場、外加磁場、光照和輻射等外界因素的作用,宏觀上達到穩定的平衡狀態.
PN結的形成
在一塊本徵半導體的兩側通過擴散不同的雜質,分別形成N型半導體和P型半導體。此時將在N型半導體和P型半導體的結合面上形成如下物理過程: 因濃度差 ↓ 多子的擴散運動®由雜質離子形成空間電荷區 ↓ 空間電荷區形成形成內電場 ↓ ↓ 內電場促使少子漂移 內電場阻止多子擴散 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。PN結形成的過程可參閱圖01.06。 圖01.06 PN結的形成過程（動畫1-3）如打不開點這兒（壓縮後的）
PN結的單向導電性
PN結具有單向導電性，若外加電壓使電流從P區流到N區，PN結呈低阻性，所以電流大；反之是高阻性，電流小。 如果外加電壓使： PN結P區的電位高於N區的電位稱為加正向電壓，簡稱正偏； PN結P區的電位低於N區的電位稱為加反向電壓，簡稱反偏。 (1) PN結加正向電壓時的導電情況 外加的正向電壓有一部分降落在PN結區，方向與PN結內電場方向相反，削弱了內電場。於是，內電場對多子擴散運動的阻礙減弱，擴散電流加大。擴散電流遠大於漂移電流，可忽略漂移電流的影響，PN結呈現低阻性。 (2) PN結加反向電壓時的導電情況 外加的反向電壓有一部分降落在PN結區，方向與PN結內電場方向相同，加強了內電場。內電場對多子擴散運動的阻礙增強，擴散電流大大減小。此時PN結區的少子在內電場作用下形成的漂移電流大於擴散電流，可忽略擴散電流，PN結呈現高阻性。 在一定的溫度條件下，由本徵激發決定的少子濃度是一定的，故少子形成的漂移電流是恆定的，基本上與所加反向電壓的大小無關，這個電流也稱為反向飽和電流。 PN結加正向電壓時，呈現低電阻，具有較大的正向擴散電流；PN結加反向電壓時，呈現高電阻，具有很小的反向漂移電流。由此可以得出結論：PN結具有單向導電性。
PN結的電容效應
PN結具有一定的電容效應，它由兩方面的因素決定。一是勢壘電容CB ，二是擴散電容CD 。 (1) 勢壘電容CB 勢壘電容是由空間電荷區的離子薄層形成的。當外加電壓使PN結上壓降發生變化時，離子薄層的厚度也相應地隨之改變，這相當PN結中存儲的電荷量也隨之變化，猶如電容的充放電。勢壘電容的示意圖見圖01.09。 圖01.09 勢壘電容示意圖 (2) 擴散電容CD 擴散電容是由多子擴散後，在PN結的另一側面積累而形成的。因PN結正偏時，由N區擴散到P區的電子，與外電源提供的空穴相復合，形成正向電流。剛擴散過來的電子就堆積在 P 區內緊靠PN結的附近，形成一定的多子濃度梯度分布曲線。反之，由P區擴散到N區的空穴，在N區內也形成類似的濃度梯度分布曲線。擴散電容的示意圖如圖01.10所示。 當外加正向電壓不同時，擴散電流即外電路電流的大小也就不同。所以PN結兩側堆積的多子的濃度梯度分布也不同，這就相當電容的充放電過程。勢壘電容和擴散電容均是非線性電容。
編輯本段擊穿特性
當反向電壓增大到一定值時，PN結的反向電流將隨反向電壓的增加而急劇增 加，這種現象稱為PN結的擊穿，反向電流急劇增加時所對應的電壓稱為反向擊穿電壓，如上圖所示， PN結的反向擊穿有雪崩擊穿和齊納擊穿兩種。
1、雪崩擊穿
阻擋層中的載流子漂移速度隨內部電場的增強而相應加快到一定程度時，其動能足以把束縛在共價鍵中的價電子碰撞出來，產生自由電子—空穴對，新產生的載流子在強電場作用下，再去碰撞其它中性原子，又產生新的自由電子—空穴對，如此連鎖反應，使阻擋層中的載流子數量急 劇增加，象雪崩一樣。雪崩擊穿發生在摻雜濃度較低的PN結中，阻擋層寬，碰撞電離的機會較多，雪崩擊穿的擊穿電壓高。
2、齊納擊穿
當PN結兩邊摻雜濃度很高時，阻擋層很薄，不易產生碰撞電離，但當加不大的反向電壓時，阻擋層中的電場很強，足以把中性原子中的價電子直接從共價鍵中拉出來，產生新的自由電子—空穴對，這個過程 稱為場致激發。 一般擊穿電壓在6V以下是齊納擊穿，在6V以上是雪崩擊穿。
3、擊穿電壓的溫度特性
溫度升高後，晶格振動加劇，致使載流子運動的平 均自由路程縮短，碰撞前動能減小，必須加大反向電壓才能發生雪崩擊穿具有正的溫度系數，但溫度升高，共價鍵中的價電子能量狀態高，從而齊納擊穿電壓隨溫度升高而降低，具有負的溫度系數。6V左右兩種擊穿將會同時發生，擊穿電壓的溫度系數趨於零。
4、穩壓二極體
PN結一旦擊穿後，盡管反向電流急劇變化，但其端電壓幾 乎不變（近似為V(BR)，只要限制它的反向電流，PN結 就不會燒壞，利用這一特性可製成穩壓二極體，其電路符號及伏 安特性如上圖所示：其主要參數有： VZ 、 Izmin 、 Iz 、 Izmax

編輯本段電容特性
PN結除具有非線性電阻特性外，還具有非線性電容特性，主要有勢壘電容和擴散電容。
1、勢壘電容
勢壘區類似平板電容器，其交界兩側存儲著數值相等極性相反的離子電荷，電荷量隨外加電壓而變化，稱為勢壘電容，用CT表示。 CT = - dQ/dV PN結有突變結和緩變結，現考慮突變結情況（緩變結參見《晶體管原 理》），PN結相當於平板電容器，雖然外加電場會使勢壘區變寬或變窄 但這個變化比較小可以忽略， 則CT=εS/L，已知動態平衡下阻擋層的寬度L0，代入上式可得：
CT不是恆值，而是隨V而變化，利用該特性可製作變容二極體。
2、 擴散電容
多子在擴散過程中越過PN結成為另一方的少子， 當PN結處於 平衡狀態（無外加電壓）時的少子稱為平衡少子 可以認為阻擋層以外的區域內平衡少子濃度各處是一樣的，當PN結處於正向偏置時，N區的多子自由電子擴散到P區成為 P區的非平衡少子，由於濃度差異還會向P 區深處擴散，距交界面越遠，非平衡少子濃度越低，其分布曲線見[PN 結的伏 安特性]。當外加正向電壓增大時，濃度分布曲線上移，兩邊 非平 衡少子濃度增加即電荷量增加，為了維持電中性，中性區內的非平衡多子濃度也相應增加，這就是說，當外加電壓增加時，P區和N區各自存儲的空穴和自由電子電荷量也增加，這種效應相當於在PN結上並聯一個電容，由於它是載流子擴散引起的，故稱之為擴散電容CD，由半導體物理推導得 CD=（ I + Is）τp/VT 推導過程參見《晶體管原理》。 當外加反向電壓時 I = Is ， CD趨於零。
3、 PN結電容
PN結的總電容Cj為CT和CD兩者之和Cj = CT+CD ，外加正向電 壓CD很大， Cj以擴散電容為主（幾十pF到幾千pF） ，外加反向電壓CD趨於零，Cj以勢壘電容為主（幾pF到幾十pF到）。
4、變容二極體
PN結反偏時，反向電流很小，近似開路，因此是一個主要由勢壘電容構成的較理想的電容器件，且其增量電容值隨外加電壓而變化 利用該特性可製作變容二極體，變容二極體在非線性電路中應用較廣泛， 如壓控振盪器、頻率調制等。