PN 結(jié)是二極管中最基本的單向?qū)ㄔ?/p>
- 化學(xué)鍵
- 離子鍵
- 共價(jià)鍵
- 元素周期表
- PN 結(jié)
- 原理
- 形成
- 正向偏置
- 反向偏置
PN 結(jié)
化學(xué)鍵
化學(xué)鍵有3種類型 ，即離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵（氫鍵不是化學(xué)鍵，它是分子間力的一種）。
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離子鍵
帶相反電荷離子之間的互相作用叫做離子鍵(Ionic Bond)，成鍵的本質(zhì)是陰陽離子間的靜電作用。
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陽離子、陰離子通過靜電作用形成的化學(xué)鍵稱作離子鍵。兩個(gè)原子間的電負(fù)性相差極大時(shí)，一般是金屬與非金屬，例如：氯與鈉，若他們要結(jié)合，電負(fù)性大的氯會從電負(fù)性小的鈉搶走一個(gè)電子，以符合八隅體。之后氯會以-1價(jià)的方式存在，而鈉則以+1價(jià)的方式存在，兩者再以庫侖靜電力因正負(fù)相吸而結(jié)合在一起。
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Na 在元素周期表中為 11，意味著有 11 個(gè)質(zhì)子，根據(jù)外層電子排布，分別為 2, 8, 1, 所以，Na 容易失去電子呈現(xiàn) +1 ，F 同理容易得到電子，由此得到的 NaF 就形成了離子鍵。
共價(jià)鍵
共價(jià)鍵（Covalent Bond）是原子間通過共用電子對（電子云重疊）而形成的相互作用
— Baidu
原子間通過共用電子形成的化學(xué)鍵，叫做共價(jià)鍵。它通過兩個(gè)電負(fù)度相近的原子，例如兩個(gè)氧，互相共用其外圍電子以符合八隅體的鍵結(jié)方式結(jié)合，因此也有人說這是非金屬原子間的結(jié)合方式。
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金屬鍵
化學(xué)鍵的一種，主要在金屬中存在。由自由電子及排列成晶格狀的金屬離子之間的靜電吸引力組合而成。由于電子的自由運(yùn)動，金屬鍵沒有固定的方向，因而是非極性鍵。
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極性鍵
極性鍵是在化合物分子中，不同種原子形成的共價(jià)鍵，由于兩個(gè)原子吸引電子的能力不同，共用電子對必然偏向吸引電子能力較強(qiáng)的原子一方，因而吸引電子能力較弱的原子一方相對的顯正電性。這樣的共價(jià)鍵叫做極性共價(jià)鍵，簡稱極性鍵。
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元素周期表
單一元素可以以共價(jià)鍵形式組成，如 H2，O2
NaCl 以離子鍵（極性鍵）組成。Na 電子層排布：2-8-1，Cl 電子層排布：2-8-7，一個(gè)容易失去電子，一個(gè)容易得到電子。
同位素：由于元素周期表是以質(zhì)子數(shù)數(shù)量為排序依據(jù)，而未考慮中子數(shù)，所以，中子數(shù)不同，而質(zhì)子數(shù)不同的元素稱為同位素。
PM 結(jié)
一塊半導(dǎo)體晶體一側(cè)摻雜成P型半導(dǎo)體，另一側(cè)摻雜成N型半導(dǎo)體，中間二者相連的接觸面稱為PN結(jié)（英語：pn junction）。PN結(jié)是電子技術(shù)中許多元件，例如半導(dǎo)體二極管、雙極性晶體管的物質(zhì)基礎(chǔ)。
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PM 結(jié)的基本原理
摻入少量雜質(zhì)硼元素（或銦元素）的硅晶體（或鍺晶體）中，由于半導(dǎo)體原子（如硅原子）被雜質(zhì)原子取代，硼原子外層的三個(gè)外層電子與周圍的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵的時(shí)候，會產(chǎn)生一個(gè)“空穴”，這個(gè)空穴可能吸引束縛電子來“填充”，使得硼原子成為帶負(fù)電的離子。這樣，這類半導(dǎo)體由于含有較高濃度的“空穴”（“相當(dāng)于”正電荷），成為能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)。
Si 電子層排布：2-8-4，純 Si 在四周和 4 個(gè) Si 元素共用 4 個(gè)外層電子，組成 4 個(gè)共價(jià)鍵，形成 4 + 4 的 8 電子數(shù)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，加入 B （電子排布：2-3），使其產(chǎn)生一個(gè)空穴。
摻入少量雜質(zhì)磷元素（或銻元素）的硅晶體（或鍺晶體）中，由于半導(dǎo)體原子（如硅原子）被雜質(zhì)原子取代，磷原子外層的五個(gè)外層電子的其中四個(gè)與周圍的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵，多出的一個(gè)電子幾乎不受束縛，較為容易地成為自由電子。于是，N型半導(dǎo)體就成為了含自由電子濃度較高的半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性主要是因?yàn)樽杂呻娮訉?dǎo)電。
PN 結(jié)的形成
當(dāng) PN 級結(jié)合的時(shí)候，N 極多余電子會往 P 極擴(kuò)展，形成一個(gè)內(nèi)電場，這個(gè)內(nèi)電場叫做 PN 結(jié)，也叫阻擋層、耗盡層、空間電荷區(qū)。
電子受到電場力作用會漂移向N級，但N級電子太多，還是會向P級擴(kuò)散。兩種運(yùn)動形成了動態(tài)平衡，當(dāng)然，不一定會像下面這個(gè)動畫一樣形成穩(wěn)定的環(huán)形電流。
正向偏置
電源正極接P，負(fù)極接N，電荷會重新分布
因?yàn)檩d流子多而且PN結(jié)窄,所以會形成比較大的電流。
負(fù)極電子的流入（外加電場）導(dǎo)致 PN 結(jié)變窄，從而使得電子的擴(kuò)散運(yùn)動得到增強(qiáng)，并形成正向電流
反向偏置
反向偏置使得 PN 結(jié)變寬
因?yàn)檩d流子少而且PN結(jié)太寬，所以電流會很小。
QA
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同位素
同位素（英語：Isotope）是某種特定化學(xué)元素之下的不同種類，同一種元素下的所有同位素都具有相同原子序數(shù)，質(zhì)子數(shù)目相同，但中子數(shù)目卻不同。這些同位素在化學(xué)元素周期表中占有同一個(gè)位置，因此得名。
例如氫元素中氘和氚，它們原子核中都有1個(gè)質(zhì)子，但是它們的原子核中分別有0個(gè)中子、1個(gè)中子及2個(gè)中子，所以它們互為同位素。
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工業(yè)制硅
SiO2 + 2C → Si + 2CO
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半導(dǎo)體
半導(dǎo)體（英語：Semiconductor）是指一種導(dǎo)電性可受控制，范圍可從絕緣體至導(dǎo)體之間的材料。常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等，而硅更是各種半導(dǎo)體材料中，在商業(yè)應(yīng)用上最具有影響力的一種。
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二級管
二極管（英語：Diode），是一種具有不對稱電導(dǎo)的雙電極電子元件[注 1]。理想的二極管在正向?qū)〞r(shí)兩個(gè)電極（陽極和陰極）間擁有零電阻，而反向時(shí)則有無窮大電阻，即電流只允許由單一方向流過二極管。
References
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