在已形成的N型或P型半導(dǎo)體基片上，STM8S208RBT6再摻人相反類型的雜質(zhì)原予，且濃度超過(guò)原基片雜質(zhì)原子的濃度，則原N型或P型半導(dǎo)體就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)镻型或N型半導(dǎo)體，這種轉(zhuǎn)換雜質(zhì)半導(dǎo)體類型的方法稱為雜質(zhì)補(bǔ)償。采用這種方法，將N型（或P型）半導(dǎo)體基片上的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)镻型（或N型），這兩部分半導(dǎo)體分別稱為P區(qū)和N區(qū)，它們的交界面將形成一個(gè)特殊的帶電薄層，稱為PN結(jié)。PN結(jié)是構(gòu)成半導(dǎo)體二極管、三極管、集成電路等多種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。
    PN結(jié)的形成過(guò)程
    為了便于分析，將N區(qū)和P區(qū)簡(jiǎn)畫(huà)成如圖1.1.4(a)所示，交界面兩側(cè)兩種載流子濃度有很大的差異，N區(qū)中電子很多而空穴很少，P區(qū)則相反，空穴很多而電子很少。這樣，電子和空穴都要從濃度高的地方向濃度低的地方擴(kuò)散。因此，一些電子要從N區(qū)向P區(qū)擴(kuò)散；也有一些空穴要從P區(qū)向N區(qū)擴(kuò)散。當(dāng)P區(qū)中空穴擴(kuò)散到N區(qū)后，便會(huì)與該區(qū)自由電子復(fù)合，并在交界面附近的P區(qū)留下一些帶負(fù)電的雜質(zhì)離子。同樣，當(dāng)N區(qū)中自由電子擴(kuò)散到P區(qū)后，便會(huì)與該區(qū)空穴復(fù)合，而在交界面附近的N區(qū)留下一些帶正電的雜質(zhì)離子。結(jié)果是在交界面兩側(cè)形成一個(gè)帶異性電荷的薄層，稱為空間電荷區(qū)。這個(gè)空間電荷區(qū)中的正、負(fù)離子形成一個(gè)空間電場(chǎng)，稱它為內(nèi)電場(chǎng)，如圖1.1.4(b)所示。

           
    (a)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)    (b)交界面處的空間電荷區(qū)
    圖1.1.4   PN結(jié)的形成
    內(nèi)電場(chǎng)形成后，一方面其電場(chǎng)會(huì)阻礙多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，把P區(qū)向N區(qū)擴(kuò)散的空穴推回P區(qū)，把N區(qū)向P區(qū)擴(kuò)散的自由電子推回N區(qū)。另一方面，其電場(chǎng)將推動(dòng)P區(qū)少數(shù)載流子自由電子向N區(qū)漂移，推動(dòng)N區(qū)少數(shù)載流子空穴向P區(qū)漂移，漂移運(yùn)動(dòng)的方向正好與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方向相反。
    由上面分析知道，內(nèi)電場(chǎng)有兩個(gè)作用：阻礙多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；有利于少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)。
    擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)是互相聯(lián)系，又互相矛盾的。在開(kāi)始形成空間電荷區(qū)時(shí)，多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，隨著擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，空間電荷區(qū)逐漸加寬，內(nèi)電場(chǎng)逐步加強(qiáng)，多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)逐漸減弱，少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)則逐漸增強(qiáng)；而漂移使空間電荷區(qū)變窄，電場(chǎng)減弱，又使擴(kuò)散容易。而當(dāng)漂移運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)時(shí)，空間電荷區(qū)寬度、內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度不再變化，PN結(jié)形成。