注：至於為什麼要討論它們放在一起會怎樣，那是因為二極體的基本結構就是把它們放在一起。總之我們先來說說它們放在一起會怎樣。
如果我們把乙個p型半導體和乙個n型半導體一左一右放在一塊基板上，就會如下圖。
其中左邊是p型半導體，右邊是n型半導體。左邊的小白點代表空穴，右邊的小黑點代表自由電子。當然因為不管是p型半導體還是n型半導體它們本身也可能會由於溫度或光照產生少數自由電子和空穴，所以左圖中有少數小黑點右圖中有少數小白點。
那左邊的負號和右邊的正號是什麼意思呢？要解釋正負號我們以在矽中摻入硼的p型半導體為例，它的電子結構如圖所示。
我們把摻入的硼原子稱為雜質原子。我們知道每個矽原子和周圍4個矽原子形成共價鍵會形成穩定結構，我們也知道最外層必須是8個電子才是穩定結構。而雜質原子與周圍的矽原子形成共價鍵時還缺少乙個電子所以產生乙個空穴。這個空穴會吸引附近比較活躍的矽原子的電子過來填補，那麼雜質原子因為得到電子帶負電變成了不能移動的負離子，所以用負號表示。
然後我們再說說n型半導體的情況，電子結構圖如下：
n型半導體是摻入了5價的雜質原子，所以雜質原子在和周圍的矽原子形成共價鍵還多出乙個電子。這個多出的電子因為沒有參與共價鍵的形成所以是沒有受到共價鍵的約束的。所以只需要吸收很小的能量這個電子變成了自由電子跑出來。那麼雜質原子因為失去電子而帶正電變成了不能移動的正離子，所以用正號表示。
好了，對於第一幅圖已經解釋完了，然後我要提醒大家注意一點，就是p型半導體和n型半導體都是顯電中性的。
至於為什麼我們顯電中性下面再來分析下。
首先上一文已經說到本徵激發出來的電子和空穴是成對出現的，而上面所說的雜質原子吸收了乙個電子必然有另乙個原子失去電子。總而言之可以得到乙個結論就是正電荷數總是等於負電荷數，所以整個p型半導體是顯電中性的。差不多的道理也能看出n型半導體也是顯電中性的。
好了，該說明的和該注意的都指出來了，那麼我們再看看如果只是單純把p型半導體和n型半導體放在一起不新增任何干擾它們會怎樣？
答案是，右邊的n型半導體的自由電子由於濃度遠遠大於左邊的p型半導體，所以右邊的自由電子會擴散到左邊，稱為擴散運動。然後從右邊擴散到左邊的電子會填補左邊的空穴。
結果如圖：
這樣的話右邊跑來的電子填補了左邊的空穴，那麼左邊就留下光禿禿的負離子，右邊也光禿禿的只有正離子。這樣左右兩邊的電中性都被破壞且表現出相反的電荷，那麼就會產生乙個內電場，我們知道電場的方向是正指向負，所以內電場的方向是右邊指向左邊。而因為這個內電場的存在又會使本來在左邊的電子和跑到左邊的電子在電場的作用下往右跑，我們稱為漂移運動。同時內電場也會抑制電子從右往左跑，也就是說會抑制擴散運動。
其狀態如下圖所示。圖中紅線所夾的區域代表內電場。
當然一開始左邊的電子比較少所以漂移運動肯定是小於擴散運動的。但是由於擴散運動往左邊跑的電子越來越多，使左邊的負電荷和右邊的正電荷都越來越多，所以內電場越來越強，內電場越來越強，漂移運動和對擴散運動的抑制力度越來越強。最後電子的移動就會動態平衡，這個內電場也會固定。因為電子移動動態平衡了，也就是說紅線所夾的這個區域的寬度也就固定了。
這個紅線所夾的區域空間電荷區，需要注意的是空間電荷區的載流子都被耗盡了。
我們把它也叫做pn結。
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