如果將一塊半導體的一側(cè)摻入三價元C200HW-BI031素雜質(zhì)使其成為P型半導體，而將另一側(cè)摻入五價元素雜質(zhì)使其成為N型半導體，那么在二者的交界面處將形成一個特殊的結(jié)構(gòu)-PN結(jié)。其物理形成過程如下。
    (1)濃度差引起多子的擴散運動。
    在P型半導體中，多數(shù)載流子是空穴；在N型半導體中，多數(shù)載流子是自由電子。在P區(qū)和N區(qū)的交界面處，由于存在自白電子和空穴的濃度差，P區(qū)的多子（空穴）將向N區(qū)擴散，N區(qū)的多子（自由電子）將向P區(qū)擴散。在擴散過程中，交界處的電子和空穴復合。其結(jié)果是，在P區(qū)一邊留下一些不能移動的負離子，在N區(qū)一邊留下一些不能移動的正離子。濃度差引起的多子擴散運動如圖4-5所示。在此區(qū)域內(nèi)，沒有可以參與導電的自由電子或空穴，只有不能移動的正、負離子，組成一個空間電荷區(qū)，也就是PN結(jié)。由于在此空間電荷區(qū)內(nèi)缺少載流子，所以又稱此空間電荷區(qū)為耗盡層。

           
    (2)內(nèi)建電場的形成。
    由于多子的擴散，PN結(jié)中正、負離子逐漸積累，將使耗盡層N區(qū)一端帶正電，P區(qū)一端帶負電。這樣，在P區(qū)和N區(qū)之間將產(chǎn)生電勢差，從而形成一個內(nèi)建電場，其電場方向由N區(qū)指向P區(qū)。多子擴散導致內(nèi)建電場形成如圖4-6所示。