Loading ...Złącze PN stanowi warstwę przejściową między obszarem półprzewodnika typu P i półprzewodnika typu N. Domieszka akceptorowa w obszarze typu P sprawia, że koncentracja dziur w tym obszarze jest większa niż elektronów (przewodnictwo dziur o we). Natomiast domieszka donorowa w obszarze typu N prowadzi do przewagi elektronów w tym obszarze (przewodnictwo elektronowe). Dziury w obszarze P i elektrony w obszarze N stanowią nośniki większościowe. Przed zetknięciem każdy z obszarów jest elektrycznie obojętny, ponieważ ładunek dziur i elektronów zostaje skompensowany ładunkiem jonów domieszek umieszczonych w węzłach siatki krystalicznej. Po „zetknięciu” dwóch obszarów P i N, w pobliżu płaszczyzny złącza istnieją gradienty koncentracji dziur i elektronów. Różnica koncentracji nośników ładunku powoduje ich przemieszczanie — dyfuzję. Elektrony z obszaru przyzłączowego N dyfundują do obszaru P; podobnie dziury z obszaru przyzłączowego P przechodzą do obszaru N. Prądy dyfuzyjne Ipd dziur i Jnd elektronów są proporcjonalne do gradientu koncentracji domieszek. Nośniki przedostające się do przeciwnych obszarów stają się nadmiarowymi nośnikami mniejszościowymi w tych obszarach. Rekombinują one z nośnikami większościowymi, które nie przeszły na drugą stronę złącza.
W wyniku tego w obszarze N powstaje nadmiar ładunku jonów dodatnich (donorów), a w obszarze P nadmiar ładunku jonów ujemnych (akceptorów). Są to ładunki jonów nieruchomych, ulokowanych w węzłach siatki krystalicznej. W obszarach przyzłączowych powstaje więc podwójna warstwa nieskompen-sowanych ładunków. Nazywa się ona obszarem ładunku przestrzennego, warstwą zaporową lub obszarem zubożonym, gdzie nie ma praktycznie nośników większościowych.