Magazine Semiconductor: Semiconductor pengotor dapat diperoleh dengan memasukkan sejumlah kecil unsur pengotor ke dalam semikonduktor intrinsik dengan proses difusi.
Semikonduktor tipe-N dan semikonduktor tipe-P dapat dibentuk sesuai dengan elemen pengotor yang didoping, dan konduktivitas semikonduktor pengotor dapat dikontrol dengan mengontrol konsentrasi elemen pengotor.
Semikonduktor tipe-N: Semikonduktor tipe-N dibentuk dengan menggabungkan elemen valensi (seperti fosfor) ke dalam kristal silikon murni untuk menggantikan posisi atom silikon dalam kisi kristal.
Karena lapisan terluar atom pengotor memiliki lima elektron valensi, selain membentuk ikatan kovalen dengan atom silikon di sekitarnya, satu lagi elektron ditambahkan. Elektron ekstra tidak terikat oleh ikatan kovalen dan menjadi elektron bebas. Dalam semikonduktor tipe-N, konsentrasi elektron bebas lebih besar daripada konsentrasi lubang, sehingga elektron bebas disebut pembawa mayoritas, dan lubang adalah pembawa minoritas. Karena atom pengotor dapat menyediakan elektron, itu disebut atom donor. Semikonduktor tipe-P: Semikonduktor tipe-P dibentuk dengan mendoping unsur trivalen (seperti boron) menjadi kristal silikon murni untuk menggantikan posisi atom silikon dalam kisi kristal.
Karena lapisan terluar atom pengotor memiliki tiga elektron valensi, ketika mereka membentuk ikatan kovalen dengan atom silikon di sekitarnya, "lowongan" dihasilkan. Ketika elektron terluar atom silikon mengisi kekosongan, ikatan kovalennya, lubang A dibuat di dalamnya. Oleh karena itu, dalam semikonduktor tipe-P, lubangnya terdiri dari banyak bagian dan elektron bebas adalah minoritas. Karena kekosongan dalam atom pengotor menyerap elektron, mereka disebut atom akseptor.
Persimpangan PN
PN junction: semikonduktor tipe-P dan semikonduktor tipe-N dibuat pada wafer silikon yang sama menggunakan proses doping yang berbeda, dan persimpangan PN dibentuk pada antarmuka mereka.
Gerakan difusi: Zat selalu bergerak dari tempat di mana konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, dan gerakan karena perbedaan konsentrasi menjadi gerakan difusi. Ketika semikonduktor tipe-p dan semikonduktor tipe-N dibuat bersama-sama, pada antarmuka mereka, perbedaan konsentrasi antara kedua pembawa adalah besar, dan dengan demikian lubang di wilayah P perlu disebarkan ke arah wilayah N, dan pada saat yang sama waktu, wilayah N Elektron bebas juga pasti berdifusi ke dalam wilayah P. Karena elektron bebas berdifusi ke dalam wilayah P bertepatan dengan lubang, dan lubang yang berdifusi ke dalam wilayah N sesuai dengan elektron bebas, konsentrasi beberapa ion berkurang di dekat antarmuka, dan ion negatif muncul di wilayah P. Di wilayah tersebut, wilayah ion positif muncul di wilayah N, dan mereka tidak bergerak, dan menjadi muatan ruang untuk membentuk medan listrik bawaan ε.
Saat gerakan difusi berlangsung, wilayah muatan ruang melebar, dan medan listrik bawaan ditingkatkan. Arahnya adalah dari daerah N ke daerah P, yang kebetulan mengatur gerakan difusi.
Gerakan melayang: Di bawah aksi gaya medan listrik, gerakan pembawa disebut gerakan melayang.
Ketika wilayah muatan ruang terbentuk, di bawah aksi medan listrik bawaan, minoritas memiliki gerakan melayang, lubang bergerak dari wilayah N ke wilayah P, dan elektron bebas bergerak dari wilayah P ke daerah N wilayah. Di bawah medan listrik dan eksitasi lainnya, jumlah multi-sub-bagian yang berpartisipasi dalam gerakan difusi sama dengan jumlah anak-anak minoritas yang berpartisipasi dalam gerakan drift, sehingga mencapai keseimbangan dinamis dan membentuk persimpangan PN. Pada saat ini, wilayah muatan ruang memiliki lebar tertentu, dan beda potensial adalah ε = Uho, arusnya nol.