上一讲说，N型半导体和P型半导体有机结合后，其交界面处就叫做PN结。其交界面的情况会是什么样子的呢？图示说明。


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       图中，左边是P型半导体，右边是N型半导体，P型半导体布满了空穴，N型半导体布满了自由电子。
       物质具有从浓度高的向浓度低的方向扩展的能力，一滴红墨水，滴入一杯清水中，红墨水就会向清水中渗透，这其实是扩散，最终，这滴红墨水均匀融入到清水中，形成均匀的淡红色的水。
       空穴和自由电子也具有扩散的能力，左边空穴浓度高，右边空穴浓度低（右边的空穴图中没画，是由于热激发产生的，少量的，左边的自由电子也是一样，后面不在描述）。则左边的空穴要越过PN结向右边扩散，右边的自由电子浓度高，左边自由电子浓度低，则右边的自由电子要越过PN结向左边扩散，两者在互相扩散过程中因相遇而复合（消失了），则PN结附近的两边自由电子和空穴都没有了。



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       这时，我们说，PN结具有一定的宽度。



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       这个空白区域有许多名称，都是可以的。1）空间电荷区；2）势垒区；3）耗尽层等。
实际上，空间电荷区并不是空的，确实是有电荷的，不过那不是空穴和自由电子，而是正离子和负离子，哪儿来的？
       N型一边掺入的P原子的是5价，核内有5个原子核带正电，和周围四个电子（不是自由电子，自由电子已经因复合而耗尽）抵消，剩下一个正离子。
       P型一边掺入的B原子的是3价，核内有3个原子核带正电，和周围四个电子（同上，不是自由电子，自由电子已经因复合而耗尽）抵消，还少一个正离子，即多了一个负离子。
       因此，可以画做为：


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       则PN结由一条线变成了有一定宽度了。
       注意这时耗尽区里面的正负离子间就产生了一定的电压（书上说叫电场，那就电场吧），称内建电场。其右边正左边负。电场方向是&szlig;&szlig;&szlig;&szlig;。
       由于扩散、复合、耗尽（没了）需要时间（短的很），就此时而言，扩散、复合、耗尽的还很少，所以，空间电荷区很窄，正负离子数还很少，所以，内建电场的电压值还很小，该电场具有阻碍扩散的能力，但，暂时阻碍的力量还很小。
       因此，左右的空穴和自由电子还要继续扩散，有互相扩散就会复合和耗尽，使空间电荷区越来越大，空间电荷数目越来越多，内建电场的电压越来越大，阻碍扩散的能力就越来越强。
       但是，由于两边有少数载流子，这内建电场具有吸引对方少数载流子的能力，我们称为“漂移”，又使得耗尽层变窄，正负离子数目变少，内建电场电压减小。反过来，又加快了扩散运动的进行，又……。
       扩散导致正负离子变多，内建电场加大，耗尽层变宽，阻碍扩散进行，加速漂移运动；
       漂移导致正负离子变少，内建电场减弱，耗尽层变窄，阻碍漂移进行，加速扩散运动；
       这样，扩散和漂移运动互相制约又互相交叉从而一刻不停，使得耗尽层宽度、内建电场电压正负离子数量动态的维持在一定的量值上。这被称为动态平衡。
       有一点，内建电场在常温下动态维持在约0.65V左右。其宽度与掺杂轻重有关，其正负离子数量与这块PN结半导体的长宽高有关。
       注意体会：这里的“动态平衡”二字的含义。




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                                                              内建电场的方向