基础中的基础——认识PN结，深入理解PN结，对其它器件的工作原理更容易学习！
习武之人，练功的基础就是马步要扎的稳，踢之不动，触之不歪，马步扎的不好，后面其它功夫要领做出来都是花架子，中看不中用，比如下面的姿势，O(∩_∩)O哈哈~
学习半导体也是同样的道理，知识点多，越往后越复杂，前面知识又看着非常简单，容易被忽略，这里重点强调一下，希望各位加以重视，上过高中的同学应该都有这样的经历，课本上力学知识不要太简单，然后你再看看考试题是什么水平，各种力分析，斜面下滑，车内摆动件，所以说，课内知识就是看着简单，实际能挖掘的东西多着呢！
今天要讲的知识是器件理论基础中的基础——PN结的电学特性。
要理解PN结的电学特性，首先要了解N型半导体和P型半导体。
根据导电能力，物质分为导体，绝缘体，半导体。没有掺杂的半导体称为本征半导体，本征半导体内虽然含有少量电子/空穴对，但是量太少，导电能力低，对外呈电中性。
N型半导体和P型半导体说明如下，
N型半导体：5价元素替换硅原子，多余的1个电子分离出来成为自由电子，增加了导电性；
P型半导体：是3价原子替换硅原子，多了一个空位，即空穴，空穴可以移动，从而起到导电作用，增加了导电性能。
杂质半导体示意图如下：
说明一下，由于掺杂有2种方式：扩散和离子注入，但是2种方式都是将离子掺进半导体里，单纯的掺杂工艺不能将所有掺杂的元素都取代硅原子，起到增强导电的作用，要去掉硅晶格上的硅原子，必须给杂质能量，即一般要经过热过程来激活掺杂原子，使其完全去掉晶格上的硅原子，达到掺杂的目的。
讲完N型半导体和P型半导体就来到了本次的重点，PN结，下面将会从以下几个方面介绍PN结：
1. PN结的形成；
2. PN结的单向导电性；
3. PN结的击穿特性；
4. PN结的电容效应；
5. PN结的温度特性；
6. 二极管的整流特性；
（一）PN结的形成：
由于这些内容都比较简单，我就做“伸手党”了，下面是网上摘抄下来的，供参考。扩散运动和漂移运动达到动态平衡时，形成空间电荷区，空间电荷区存在势垒，称为内建电势，PN结一般都不能达到理想中的突变结，实际都是缓变结。
（二）PN结的单向导电性：
PN结两端加正向电压和反向电压时的表现不同：PN结正偏时，耗尽区变窄，多子扩散运动起主要作用，当空间电荷区消失时，PN结导通，表现为一个小电阻，电流随着电压增大而增大。
PN结反偏时，空间电荷区展宽，漂移运动起主要作用，电流无法流过空间电荷区，直到反向电压大到一定程度，PN结反向击穿，电流急剧增大。
PN结的正反电压特性，画成图就是PN结的伏安特性曲线
（三）PN结的击穿：分为雪崩击穿和齐纳击穿
利用轻掺杂的PN结空间电荷区展宽，可以承受大的电压特性，器件可以做到非常高的电压，只要掺杂足够淡，PN使得PN结的空间电荷区在击穿时达到全耗尽，并且器件表面起伏状况都能满足电场不集中，即防止表面击穿，可以将二极管的击穿电压做到几千伏。
（四）PN结的电容特性：PN结的电容分为势垒电容和扩散电容
（1）势垒电容：
（2）扩散电容
PN结的总电容：往往只表现出一种占优势的电容；
（五）PN结的温度特性
由于PN结的温度特性，PN结只能在特定的温度范围内使用，如40~150℃范围，超出这个范围，PN结漏电过大，单向导电性变差。
（六）二极管的整流特性
只看PN结的特性过于枯燥，我们稍微说多一点有用的，二极管的整流特性。
利用PN结的单向导电性做出来的二极管，当正弦波信号流过二极管时会发生什么样的变化呢？我们来看下图：
在0-180°范围内，电压是正的，二极管随着电压增大，电流增大，到90°时达到最大，又随着电压减小而减小，直到180°时关闭电流为0；
在180°~360°时，电压是负的，二极管截止，没有电流流过，再经过360°到540°第二个周期时，二极管又开启，540°~720°时，二极管又截止，表现出来就是下图，电压正弦波经过二极管变成了半正弦波，从而滤掉了负电压信号。
如果在上面的电路里面加一个电容，情况就又不同了。
我么知道，电容可以存储电荷，充电结束后，撤掉电源，电容就相当于电源，会继续给电路供电，具备以上知识后，就可以理解下图了：
电压波形与上面一样，被二极管滤掉一半，电流特性是否一样呢？我们分析一下:
在0°到90°正弦波经过二极管和后面电路时，二极管开启，电源给电容充电，负载电阻里有电流，电流先波形与前面一致；
90°~180°，电压下降，但电容此时已经充电到电压最大值，相当于比电源电压还高，二极管处于反偏状态，二极管截止，电流为0；
180°~360°时，二极管 反偏，电路无电流。
到第二个周期，360°到450°范围，由于在180°到360°范围，二极管截止，电容开始对负载电阻放电，只要电容足够大，放电会很缓慢，其上电压会略低于电源电压，因此出现当第二个周期开始时，电源电压还没有能大于电容放电电压时，二极管仍然截止，直到二极管电压快接近于峰值的一小段范围，二极管电压才高于电容电压，二极管才再次开启；
当450°到540°范围时，由于前面410°到450°已经再次为电容充电完成，电容两端电压再次达到电压峰值，此时再到450°~540°范围时，二极管电压又低于了电容电压，二极管再次截止，电流又没有了电流；
然后就进入下一个540°到720°，二极管反偏，继续截止，无电流时间。
再下一个周期，电流还会重复360°到540°的曲线，结果电路电流被切成了一小段，滤波电容加入虽然解决了电压与电流不同步问题，但是将电流变成了脉冲式，电流曲线没有与电压曲线完成同步。
以上是PFC功率补偿因数电路的发展路线的前期方案，随着而技术的发展，PFC电路已经发展到增加斩波电路和PWM开关电源的复杂电路，从而很好的解决了电压与电流同步，以及信号比较真实的放大作用，有兴趣的可以搜索PFC电路，网上有很多资料，可以慢慢研究研究的。
好了，今天就讲到这里，PN结部分还是很基础的，要认清楚PN结正反特性，空间电荷区的作用，为后面CMOS和高压器件学习做准备。
PFC电路有的客户在用，所以就随便讲了点简单的，复杂的我也没太搞明白，电路基础不行，需要慢慢脑补，以后研究明白了再聊哈！