PN结的热稳定性（科普）

PN结是由n型半导体和p型半导体组成的结。在PN结中，电子和空穴会互相扩散，直到达到一个平衡状态。在这个平衡状态下，电子和空穴的浓度相等，并且在结的中心形成一个电势垒。这个电势垒可以被用来控制电流的流动，因此PN结被广泛用于半导体器件中，如二极管、电容器、光电二极管等。PN结的电学性质与电势垒有关，电势垒的高度取决于P型半导体和N型半导体的掺杂浓度和材料的性质。

PN结的热稳定性与PN结的温度有关。PN结是P型半导体和 N型半导体的接连区域，其接触结存在耗尽区，常温时达到平衡态，其载流子的浓度取决于掺杂的浓度。但当温度升高时，本征激发载流子超过了掺杂带来的载流子浓度，所以掺杂半导体会越来越接近本征半导体，即高温下掺杂半导体载流子的浓度受掺杂浓度影响减弱，主要受半导体材料的带隙宽度影响。随着时间的推移，反偏漏电流变大。PN结发生不可逆的损坏。

为了保证PN结的热稳定性，可以采用以下措施：

1、采用高质量的半导体材料，控制材料的杂质浓度。

2、采用合理的掺杂工艺，使得PN结的杂质浓度分布均匀。

3、采用散热措施，如增加散热片、降低工作温度等。

4、采用保护电路，如过压保护、过流保护等。

除了热稳定性外，PN结还有许多电学性质，如导电性和击穿。PN结的电学性质与电势垒有关，电势垒的高度取决于P型半导体和N型半导体的掺杂浓度和材料的性质。在PN结外加正向电压时，PN结会被导通；当反向电压在一定范围内时，PN结产生微弱的反向饱和电流；当反向电压超过一定值时，PN结被击穿。 当PN结内电流变成了漂移电流为主导时，反向电流会很弱，因为少子浓度是受温度影响的，温度不变，电压再怎么增大，反向电流几乎不变。

PN结的伏安特性曲线正偏的左移，反偏的下移。通过图像我们还可以发现，正向电压的压降随温度上升而下降。