PN spoj
<s>PN spoj je fizički jedinstven komad poluprovodnika u koji su, na jednom kraju kontrolisano ubačene primese P–tipa, a na drugom kraju primese N-tipa.</s><s>Ovaj poluprovodnički kristal čini jedinstvenu, neprekidnu celinu, gde je i na prelazu sačuvan kontinuitet kristalne rešetke i predstavlja PN spoj.</s><s>U ovom kristalu jedan deo je poluprovodnik P tipa, a drugi poluprovodnik N tipa i zato je u njemu neravnomerna raspodela primesa, odnosno neravnomerna (nehomogena) raspodela nosilaca naelektrisanja.</s>

<s>Svojstva 
PN spoj je osnovni gradivni deo od koga zavisi rad svih poluprovodničkih uređaja, a najprostiji element je dioda koja ima samo jedan PN spoj.</s>

<s>Funkcionisanje 
Zbog razlike u koncentracijama poteći će difuziona struja u tom poluprovodniku.</s><s>Šupljine koje se nalaze u ogromnom broju u P oblasti poluprovodnika, difuziono će se kretati ka N oblasti, gde je njihova koncentracija zanemarljivo mala.</s><s>Elektroni će se, iz istih razloga, difuziono kretati iz N ka P oblasti poluprovodnika.</s><s>Kada šupljine uđu u N oblast, doći će do rekombinacije velikog broja tih šupljina sa slobodnim elektronima koji se tamo nalaze.</s><s>Zato u N delu oblasti koji se nalazi neposredno do P oblasti nema slobodnih elektrona (iščezli su rekombinacijom), pa se tu nalaze nekompenzovani, nepokretni, pozitivno naelektrisani joni donora.</s><s>Zbog tih jona narušena je električna neutralnost i taj deo N oblasti, neposredno do P oblasti je pozitivno naelektrisan.</s><s>Elektroni difunduju iz N oblasti u P oblast, tu se iza granice spoja rekombinuju sa slobodnim šupljinama i uzrokuju stvaranje negativno naelektrisane oblasti u kojoj se nalaze nekompenzovani joni.</s><s>Nekompenzovani negativno naelektrisani joni akceptora i nekompenzovani pozitivno naelektrisani joni donora čine prostorno naelektrisanje ili prostorni tovar, pa se oblast u kojoj se oni nalaze naziva oblast prostornog tovara – OPT (ili prelazna ili osiromašena oblast – nema slobodnih nosilaca; ili zaprečni sloj).</s>

<s>Na granici spoja narušena je električna neutralnost, pa u P području postoji negativno, a u N području pozitivno prostorno naelektrisanje. (Širina OPT iznosi oko 1 μm) Kao rezultat delovanja dva po znaku suprotna naelektrisanja, na spoju će se javiti električno polje usmereno od sloja sa pozitivnim ka sloju sa negativnim prostornim naelektrisanjem.</s><s>Električno polje postoji samo u OPT.</s><s>Električno polje u OPT stvara potencijalnu barijeru (kontaktnu razliku potencijala) između P i N područja, koja nastoji da vrati elektrone u N i šupljine u P područje.</s><s>Dejstvo električnog polja je suprotno od difuzionog kretanja slobodnih nosilaca naelektrisanja (sprečava difuziju glavnih nosilaca nakon uspostavljanja ravnotežnog stanja).</s><s>U ravnoteži se difuziono kretanje (struja većinskih nosilaca) i kretanje pod uticajem električnog polja (manjinska struja) izjednačuju, tako da nema struje kroz poluprovodnik.</s><s>Sama po sebi, difuzija bi se nastavila dok se koncentracije elektrona i šupljina ne izjednače.</s><s>Međutim, formirani prostorni tovar svojim električnim poljem teži da zaustavi proces difuzije koja ga je stvorila.</s><s>Tako se dolazi u ravnotežu gde je veličina OPT konstantna.</s><s>To je dinamička ravnoteža: neke valentne veze se raskidaju, nove se uspostavljaju, a statistička srednja vrednost zapreminske gustine nekompenzovanog donorskog i akceptorskog opterećenja ostaje konstantna.</s><s>Potencijalna razlika nastala na mestu nehomogenosti materijala ili na kontaktu dva različita materijala zove se kontaktna razlika potencijala.</s>

<s>Direktno polarisan PN spoj 
Pod polarizacijom PN spoja se podrazumeva njegovo priključenje u električno kolo sa jednosmernim izvorom.</s><s>Direktno polarisan PN spoj je onaj kod koga je P oblast priključena na pozitivan pol spoljašnjeg izvora (baterije), a N oblast na negativan pol.</s><s>Struja počinje da teče kroz PN spoj kad spolja priključeni napon postane viši od napona potencijalne barijere.</s><s>Priključeni napon smanjuje potencijalnu barijeru, tako narušavajući ravnotežno stanje između difuzije i drifta nosilaca preko spoja.</s><s>Zbog manje razlike potencijala na spoju šupljine se lakše difuziono kreću iz P ka N oblasti.</s><s>Usled smanjene barijere difuziona struja kroz PN spoj postaje veća od driftovske i kroz PN spoj će proticati struja.</s>

<s>Reference</s>

<s>Spoljašnje veze 
 PN spoj</s>

<s>Poluprovodnici</s>

