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PN结加直流电压时，P区的空穴和N区的电子在直流电压建立的电场下相互吸引，导致势垒层变薄。正向电流随着电压的增加呈指数增加，宏观上是导通的。当加上反向电压时，情况正好相反。阻挡层变厚，电流几乎完全为零，宏观上是关的。这就是PN结的单向导电性。