如果將一塊半導(dǎo)體的一側(cè)摻入三價(jià)元C200HW-BI031素雜質(zhì)使其成為P型半導(dǎo)體，而將另一側(cè)摻入五價(jià)元素雜質(zhì)使其成為N型半導(dǎo)體，那么在二者的交界面處將形成一個(gè)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(kuò)散運(yùn)動。
    在P型半導(dǎo)體中，多數(shù)載流子是空穴；在N型半導(dǎo)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(kuò)散，N區(qū)的多子（自由電子）將向P區(qū)擴(kuò)散。在擴(kuò)散過程中，交界處的電子和空穴復(fù)合。其結(jié)果是，在P區(qū)一邊留下一些不能移動的負(fù)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(kuò)散運(yùn)動如圖4-5所示。在此區(qū)域內(nèi)，沒有可以參與導(dǎo)電的自由電子或空穴，只有不能移動的正、負(fù)離子，組成一個(gè)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(kuò)散，PN結(jié)中正、負(fù)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(fù)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(gè)內(nèi)建電場，其電場方向由N區(qū)指向P區(qū)。多子擴(kuò)散導(dǎo)致內(nèi)建電場形成如圖4-6所示。