在已形成的N型或P型半導體基片上，STM8S208RBT6再摻人相反類型的雜質(zhì)原予，且濃度超過原基片雜質(zhì)原子的濃度，則原N型或P型半導體就會轉(zhuǎn)變?yōu)镻型或N型半導體，這種轉(zhuǎn)換雜質(zhì)半導體類型的方法稱為雜質(zhì)補償。采用這種方法，將N型（或P型）半導體基片上的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)镻型（或N型），這兩部分半導體分別稱為P區(qū)和N區(qū)，它們的交界面將形成一個特殊的帶電薄層，稱為PN結(jié)。PN結(jié)是構(gòu)成半導體二極管、三極管、集成電路等多種半導體器件的基礎。
    PN結(jié)的形成過程
    為了便于分析，將N區(qū)和P區(qū)簡畫成如圖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散。因此，一些電子要從N區(qū)向P區(qū)擴散；也有一些空穴要從P區(qū)向N區(qū)擴散。當P區(qū)中空穴擴散到N區(qū)后，便會與該區(qū)自由電子復合，并在交界面附近的P區(qū)留下一些帶負電的雜質(zhì)離子。同樣，當N區(qū)中自由電子擴散到P區(qū)后，便會與該區(qū)空穴復合，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)形成一個帶異性電荷的薄層，稱為空間電荷區(qū)。這個空間電荷區(qū)中的正、負離子形成一個空間電場，稱它為內(nèi)電場，如圖1.1.4(b)所示。

           
    (a)載流子的擴散運動    (b)交界面處的空間電荷區(qū)
    圖1.1.4   PN結(jié)的形成
    內(nèi)電場形成后，一方面其電場會阻礙多數(shù)載流子的擴散運動，把P區(qū)向N區(qū)擴散的空穴推回P區(qū)，把N區(qū)向P區(qū)擴散的自由電子推回N區(qū)。另一方面，其電場將推動P區(qū)少數(shù)載流子自由電子向N區(qū)漂移，推動N區(qū)少數(shù)載流子空穴向P區(qū)漂移，漂移運動的方向正好與擴散運動的方向相反。
    由上面分析知道，內(nèi)電場有兩個作用：阻礙多數(shù)載流子的擴散運動；有利于少數(shù)載流子的漂移運動。
    擴散運動和漂移運動是互相聯(lián)系，又互相矛盾的。在開始形成空間電荷區(qū)時，多數(shù)載流子的擴散運動占優(yōu)勢，隨著擴散運動的進行，空間電荷區(qū)逐漸加寬，內(nèi)電場逐步加強，多數(shù)載流子的擴散運動逐漸減弱，少數(shù)載流子的漂移運動則逐漸增強；而漂移使空間電荷區(qū)變窄，電場減弱，又使擴散容易。而當漂移運動和擴散運動處于動態(tài)平衡狀態(tài)時，空間電荷區(qū)寬度、內(nèi)電場強度不再變化，PN結(jié)形成。