PN结加正向电压及PN结电导调制作用

PN结一边是P区，一边是N区，只有P区电位高于N区电位，它才会通，而且有P到N导通，反过来，N电位高于P区，不会导通，称为反向截止。

将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结。一块单晶半导体中 ，一部分掺有受主杂质是P型半导体，另一部分掺有施主杂质是N型半导体时 ，P 型半导体和N型半导体的交界面附近的过渡区就是PN结。

同一个半导体一头做成P型半导体，一头做成N型半导体，就会在两种半导体的交界面处形成一个特殊的接触面则成为PN结。P结种空穴多点在少，N结种电子多空穴少。

当PN结加正向电压时，P区中空穴（正电荷）在电源正极的排斥下向N区移动，到了N区后，又在电源负极的吸引下，向电源负极移动。同理，N区的电子（负电荷）在电源负极的排斥下，向P区移动，到了P区后有在电源正极的吸引下向电源正极移动。这样就会在PN结种形成持续的电流，也就是说，PN结导通了。所以只要给PN结加正向电压PN结就会导通。

PN结加正向电压及PN结电导调制作用

如图1-2a所示，PN结加上正向电压，外部电场与内部电场方向相反，削弱了内电场，空间电荷区变窄，Ｐ区多数载流子空穴以及Ｎ区多数载流子电子，容易越过势垒区（耗尽层），PN结导通，又因电源提供了空穴和电子，所以电流可以维持，其大小是由电源电压以及外串电阻大小决定的。

PN结加正向电压及PN结电导调制作用-图1-2

从Ｎ区扩散到Ｐ区的电子与Ｐ区的空穴再结合而消失，同样从Ｐ区扩散到Ｎ区的空穴与Ｎ区电子再结合而消失。图1-2b为少数载流子浓度分布图，随着远离空间电荷区而减小。

图1-2c所示为ＰＮ结加正向电压时电流成分，流过半导体的电流一定，不同地点多数载流子电流和少数载流子电流比例不同，Ｐ区离空间电荷区远处几乎全是空穴电流，Ｎ区离空间电荷区远处几乎全是电子电流。

PN结加正向电压及PN结电导调制作用-图1-3

由ＰＮ结组成的大功率二极管都正向电流大、反向耐压高的特点，为满足反向耐压高的要求就要选用电阻率高和较厚的硅片，这样又带来正向导通电压降大、导通损耗大的问题。如果按半导体材料计算正向压降可达数百伏，然而实际上正向压降只有1V左右，硅整流二极管的管芯结构示意，如图1-3所示。P+N+代表高浓度重掺杂区，在通大电流时由P+N+区向ＰＮ区注入了大量载流子，提高了Ｐ、 Ｎ区的电导率，降低了体电阻，所以正向压降小，这种改变电导率的作用叫电导调制作用。