在一块完整的硅片上,用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体,另一边形成P型半导体,HZICLM20XXE05A0G两种半导体的交界面附近的区域称为PN结。在P型半导体和N型半导体结合后,由于N区内自由电子为多数载流子(多子),空穴几乎为零,称之为少数载流子(少子),而P区内空穴为多子,自由电子为少子,在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度梯度。由于存在自由电子和空穴浓度梯度的原因,有一些电子从N区向P区扩散,也有一些空穴从P区向N区扩散。它们扩散的结果就使P区一边失去空穴,留下了带负电的杂质离子,N区一边失去电子,留下了带正电的杂质离子。开路中半导体中的离子不能任意移动,因此不参与导电。这些不能移动的带电离子在P区和N区交界面附近,形成了一个空间电荷区。空间电荷区的薄厚与掺杂浓度有关。

   在空间电荷区形成后,由于正负电荷之间的相互作用,在空间电荷区形成了内建电场,其方向是从带正电的N区指向带负电的P区。显然,这个电场的方向与载流子扩散运动的方向相反,将阻止载流子的进一步扩散。另一方面,这个电场将使N区的少数载流子空穴向P区漂移,使P区的少数载流子电子向N区漂移,漂移运动的方向正好与扩散运动的方向相反。从N区漂移到P区的空穴补充了原来交界面上P区所失去的空穴,从P区漂移到N区的电子补充了原来交界面上N区所失去的电子,这就使空间电荷减少,内建电场减弱。