.P-N结的理解Dr. Alistair SproulUNSW光伏工程重点研究中心P-N结是电子时代的基本构造模块,大多数电子器件是由硅制成,研究硅的电学特性,需要理解P-N结的内部工作特性。硅单个硅原子由十四个电子围绕十四个正电荷的质子和十四个中性中子构成。因为正电荷和负电荷相等,所以硅原子不显示净电荷。十四个电子中,仅四个电子有可能形成化学键(在原子壳的最外层),留下的10个电子紧紧的束缚在原子核上,不能与其它原子形成化学键。在晶体硅中,每个硅原子同其他四个硅原子成键,每个键含有两个电子,每个硅原子提供一个电子从而形成化学键,形成化学键的电子在原子之间共享,所以称为共价键。四价电子使硅显示非常完美的性能:可以形成晶体使四个电子均成键,而没有剩余。(四价电子的碳,通过四个电子形成共价键,从而形成金刚石晶体。)硅晶体由原子组成,且不含净电荷(和质子有相同数量的电子),所以硅晶体没有净电荷转移。因为其电学特性,硅被称为半导体。如果硅晶体是纯净的,晶体中的四个外层电子形成共价键。在接近绝对零度时,电子束缚在成键位子,在此情况下,硅晶体