采用不同的摻雜工藝，將P型半導體與N型半導體制作在同一塊硅片上，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：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制成的 PN 結叫同質結 ，由禁帶寬度不同的兩種半導體材料制成的PN結叫異質結。制造PN結的方法有合金法、擴散法、離子注入法和外延生長法等。制造異質結通常采用外延生長法。

PN結加正向電壓時，可以有較大的正向擴散電流，即呈現低電阻， 我們稱PN結導通； PN結加反向電壓時，只有很小的反向漂移電流，呈現高電阻， 我們稱PN結截止。 這就是PN結的單向導電性。

（1） 加正向電壓（正偏）——電源正極接P區，負極接N區

外電場的方向與內 電場方向相反。 外電場削弱內電場→ 耗盡層變窄→擴散運動＞＞漂移運動→多子擴散形成正向電流（與外電場方向一致）I F

（2） 加反向電壓（反偏）——電源正極接N區，負極接P區

外電場的方向與內電場方向相同。 外電場加強內電場→耗盡層變寬→漂移運動＞＞擴散運動→少子漂移形成反向電流I R

單向導電性是 二極管最重要的特性。利用單向導電性可以判斷二極管的好壞，正偏時電阻值小，反偏時電阻值大，否則，二極管是損壞了的。

PN結為什么只有單向導電性？

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。

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于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。比如二極管就是基于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管，里面包含了兩個PN結。二極管和三極管都是電子電路里面最基本的元件。