半导体
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，典型材料是硅、锗。它最关键的特点不是“导电一般”，而是“导电能力很容易受外界影响而 变化”，比如受温度、光照、掺杂影响。
从微观看，硅原子最外层有 4 个价电子，晶体里主要靠共价键结合。理想纯净的半导体叫本征半导体，里面能参与导电的载流子有两 种：
- 自由电子
- 空穴
这里空穴可以理解成“价电子离开后留下的位置”，它表现得像带正电的载流子。
如果在纯硅里掺入少量杂质，就得到杂质半导体：
- 掺五价元素，提供额外电子，形成N型半导体，多数载流子是电子
- 掺三价元素，容易形成空穴，形成P型半导体，多数载流子是空穴
记忆点是：
- N型：Negative 不是材料带负电，而是电子多
- P型：Positive 不是材料整体带正电，而是空穴多
PN结
把 P 型半导体和 N 型半导体做在一起，交界面就形成PN结。
刚接触时会发生两件事：
- N 区电子浓度高，电子会向 P 区扩散
- P 区空穴浓度高，空穴会向 N 区扩散
扩散后，交界面附近会发生电子和空穴的复合，结果是中间留下不能移动的离子，形成一个空间电荷区，也叫耗尽层。这个区域里的电场方向会阻碍继续扩散，因此建立起内电场和内建电势垒。
平衡时：
- 扩散运动还想继续
- 内电场产生的漂移运动在反方向抵消它
- 最终达到动态平衡，宏观上没有净电流
PN结的单向导电性 这就是二极管的基础。
- 正向偏置：P 接正，N 接负，势垒变低，耗尽层变窄，载流子容易通过，电流明显增大
- 反向偏置：P 接负，N 接正，势垒变高，耗尽层变宽，只有很小反向电流
所以 PN 结最重要的结论就是：易于正向导通，难于反向导通。
一句话串起来 半导体靠电子和空穴导电；掺杂后形成P型、N型；P 型和 N 型接触后因扩散与复合形成耗尽层和内电场，于是得到具有单向导电性的 PN 结。