采用不同的掺杂工艺，将p型半导体和n型半导体制作在同一块硅片上，由于它们的交界面两侧同性载流子浓度差的存在，引起两区多子向对方区域扩散，这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动。在p型区一侧，由于多子(空穴)向n区扩散，扩散到n区的空穴与自由电子复合；在n型区一侧，由于多子(自由电子)向p区扩散，扩散到p区的自由电子与空穴复合，所以交界面处附近多子的浓度下降，p区出现不能移动的受主杂质(硼)的负离子，形成一个负电荷区：n区剩下不能移动的施主杂质(磷)的正离子，形成一个正电荷区。
这样，在p型半导体和n型半导体的交界处形成一个很薄的空间电荷区。在空间电荷区内，由于正负杂质离子相互作用，形成一个电场，其方向是从带正电的n区指向带负电的p区，称为内建电场。随着扩散运动的进行，空间电荷区加宽，内电场增强。
内电场将产生两个作用：一方面它阻止多子继续扩散；另一方面促使两个区靠近交界面处的少子在电场力作用产生运动。
通常把这种在电场力作用下，载流子的运动称为漂移运动。起初内电场较小，扩散运动较强，漂移运动较弱，随着扩散的进行，空间电荷区增宽，内电场增大，扩散运动逐渐困难，漂移运动逐渐加强。外部条件一定时，扩散运动和漂移运动最终达到动态平衡，即扩散过去多少载流子必然漂移过来同样多的同类载流子，因此，扩散电流等于漂移电流，这时空间电荷区的宽度一定，内电场一定，形成所谓的pn结。
室温下，硅材料pn结的内电场电位差为0．5～0．7v，锗材料pn结的内电场电位差为0．2～0．3v。
由于空间电荷区载流子很少，都被消耗殆尽，所以空间电荷区又称为耗尽区。
半导体物理基础知识
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