Электронно-дырочный переход при отсутствии внешнего напряжения.

Область на границе двух полупроводников называется электронно–дырочным переходом, или p-n – переходом. Электронно-дырочный переход обладает несимметричной проводимостью, то есть имеет нелинейное сопротивление. Пусть внешнее напряжение на переходе отсутствует (Рис. 1.9), и основные носители в каждом полупроводнике совершают беспорядочное тепловое движение, то есть имеют собственные скорости. Происходит диффузия зарядов из одного полупроводника в другой.

Как и при любой диффузии, например, в газах или в жидкостях, носители перемещаются оттуда, где их концентрация больше, туда, где концентрация меньше.

Таким образом, из полупроводника n – типа в полупроводник р – типа диффузируют электроны, а в обратном направлении – дырки. Это диффузионное перемещение показано на рисунке стрелками. Кружки с плюсом и минусом изображают атомы донорной и акцепторной примеси, заряженные соответственно положительно и отрицательно.

В результате диффузии носителей по обе стороны границы раздела двух полупроводников с различными типами электропроводимости создаются объёмные заряды различных знаков. В области n возникает положительный объёмный заряд, образованный главным образом положительно заряженными атомами донорной примеси.

В области р возникает отрицательный объёмный заряд, образованный отрицательно заряженными атомами акцепторной примеси. В результате образования по обе стороны границы между р – и n – областями зарядов противоположных знаков на р-n переходе создаётся внутреннее электрическое поле, направленное от n – области в р – область. Это поле препятствует дальнейшей диффузии основных носителей заряда через границу, являясь для них так называемым потенциальным барьером