其实半导体在最原始的时候是一种材料，比如硅。后来使用这些半导体材料制作了集成电路，又将集成电路封装成芯片。但是半导体这个名字一直保留着，所以我们通常把这些统统以半导体这三个字代替。

　　现在我们该聊一聊半导体中最基本的单元：“PN结”。现在公认的半导体理论基础是也是1949年的PN结理论。后面才有真正的二极管和CMOS理论。

　　我们主要聊一聊二极管。三极管是二极管的一个延展，我们最后再简单的说一下。

　　我在第一期的时候聊到过，半导体一开始只是只处于导体和绝缘体之间的元素，比如硅。那这个半导体到底有什么特点呢？

　　半导体的特点：

　　我们现在想像有这么一朵花，有四个花瓣。但是呢，这朵花如果只有四个花瓣及其不稳定，风一吹就掉了，它必须有8个花瓣才能稳定。那这怎么办呢，他只能从旁边的花中借，从每个隔壁的花上借一个花瓣，然后就稳定了，形成这样一个结构。比如中间红色的花就是从隔壁四个花中各借一个花瓣，然后红色的花周围就有8个花瓣了，风也吹不走了。同时BCDE四朵花也从他们各自的旁边借四个花瓣就可以了。这样就形成一个稳定的结构了。这是半导体最原始的结构。

　　但是现在如果它旁边的花不是4个花瓣呢？比如如果是5个花瓣的，比如下图，那会出现什么情况？

　　现在对于ABCD来讲已经稳定了，风吹不走了，但是花朵E多了一个花瓣，这个花瓣如果遇到风也会跑走，所以我们就把这个能被风吹走的花瓣叫做自由自在的花瓣，因为它不受限制。

　　那如果旁边的花少一个花瓣呢？比如这样，在E这个花上少了一个花瓣。哎呀，我还真没想到叫一个合适的名字，我就直接叫半导体名字了，叫做空穴。空穴不是指花瓣，而是指没有花瓣留下的位置。

　　OK，现在我们开始说半导体，将上面这个例子中涉及到的东西一一对应到半导体中。

　　上面的一个花朵就是一个原子，一个花瓣就是一个电子。所以“一个花朵有四个花瓣”，翻译成半导体语言就是“这个原子的最外层有四个电子”。如果多了一个花瓣，这就是N型半导体，把多余的花瓣叫做自由电子。如果少了一个花瓣就是P型半导体，把少的那个花瓣所留下的位置叫做空穴。虽然原来都是不能导电的，但是如果在N型或者P型半导体身上加上电压，它就会导电，因为他们有自由的电子和空穴。

　　这就是半导体最最基本的理论-PN结理论。那怎么才能实现P型和N型呢？就是用最简单粗暴的办法-离子植入，换句话说，就是将最外层有5个电子的元素（比如硼，磷）通过高能量的加速过程，最后轰击到半导体里面，最后就形成了N型半导体。如果将最外层有3个电子的元素（如铟等）轰击到半导体里面，最后就形成P型半导体。

　　二极管原理：

　　那二极管是什么呢?我们设想一下这个现象，我们现在把P型和N型放在一起，如下面。

　　这个时候N型里面的多余的花瓣（电子）就会往P型里面跑，P型的空穴往N型里面跑（实际上空穴是不跑的，只是相对而言，我相信你能明白）。这样就会在P型和N型之间形成一个内建电场（额，这个有点专业了，我们还是不说了）。总之你只需要知道在P型这边如果加一个正电压，在N型这边接地。如果这个电压足够大，这两端就会有电流产生，如果电压太小或者接反了，就不会有电流产生。这就是PN结的单向导电性。这里多说一句，其实当电压较小时，也是有很小的电流，或者反向电压偏大时，也会产生电流，但是那些比较专业，我们在这里就不聊了，作为行业外的人，了解这么多已经足够了，毕竟也不需要你去做研究。只要听懂别人在讲什么就够了。

　　总之，大家可以简单记住一句话就可以了：“正偏的时候（P型端接正电压，N型端接负电压或者地），当达到某个电压值时，PN结不导电。反偏的时候（P接负或者地，N接正电压），电压偏小，没有电流”。

　　三极管原理：

　　三极管就是在二极管的基础上再加上一个P型或者N型半导体，变成PNP或者NPN。

　　三极管在使用的时候可以接三端电压，比如拿PNP来说，在左边，中间，右边分别加上电压，这样就可以通过加在N型的电压大小来控制有没有电流或者电流大小，而且还能实现电流的放大功能。关于具体怎么实现的，涉及到太多公式与物理知识，这里就不说了