PNliitoksen

PN-liitos on rajapinta p-tyypin ja n-tyypin puolijohteen välillä. Se muodostuu, kun p-tyypin materiaalia dopataan acceptor-dopanteilla (esim. boori) ja n-tyypin materiaalia donor-dopanteilla (esim. fosfori). Liitoksen diffuusion seurauksena syntyy depletiovyöhyke, jossa elektronit ja aukot hajaantuvat, ja jossa on ionisoituneita dopantteja. Depletiovyöhyke muodostaa sisäisen sähköisen kentän ja rakentaa built-in potentiaalin, V_bi. Fermi-tasot asettuvat tasapainoon.

I–V-käyrä: Ilman ulkoista jännitettä PN-liitos käyttäytyy diodina, jonka nettovirta on käytännössä nolla. Forward-bias vähentää esteen ja virta kasvaa nopeasti, kun taas reverse-bias suurentaa estettä ja virta pysyy hyvin pienenä (reverse saturation current). Depletiovyöhyke pienenee forward biasissa ja suurenee reverse biasissa. Liitos voidaan myös havaita kapasitorina (jännitesuuntaimen riippuvainen _juk_;

ja).

Käyttökohteet ja valmistus: PN-liitoksia käytetään diodien, kuten rectifierien, LEDien ja laserdiodien sekä aurinkokennojen rakenteissa. Ne voivat olla abrupt- tai graded-tyyppisiä liitoksia. Valmistusmenetelmät sisältävät diffuusion, ion implantoinnin ja epitaksiaalisen kasvun; dopinmäärät ja kerrosten paksuudet määrittävät ominaisuudet.

Historia: PN-liitos on keskeinen osa modernia puolijohde-elektroniikkaa. Varhaiset havainnot liittyvät Russell Ohlin tutkimuksiin 1930-luvulla, jotka johtivat diodin kehitykseen ja myöhemmin transistorin keksimiseen.