Распределение электронов и дырок в p-n-переходе. Определение напряженности и толщины p-n-перехода при отсутствии внешнего напряжения.

Внешнее напряжение на переходе отсутствует. Носители заряда в каждом полупроводнике совершают беспорядочное тепловое движение, и происходит их диффузия из одного полупроводника в другой. В области n создается положительный объемный заряд, а в области p – отрицательный. Между образовавшимися объемными зарядами возникает контактная разность потенциалов и электрическое поле (вектор напряженности ). В p-n-переходе возникает потенциальный барьер, препятствующий диффузионному переходу носителей. Высота барьера равна контактной разности потенциалов и обычно составляет десятые доли вольта. Чем больше концентрация примесей, тем выше концентрация основных носителей и тем большее число их диффундирует через границу. Плотность объемных зарядов возрастает, и увеличивается контактная разность потенциалов , т. е. высота потенциального барьера. При этом толщина p-n-перехода d уменьшается, так как соответствующие заряды образуются в приграничных слоях меньшей толщины.