D: Hệ số khuếch tán.
Khi electron và lỗ trống khuếch tán qua mặt tiếp xúc như trên, chúng sẽ
để lại những ion dương của tạp chất chovàion âm của tạp chất nhận, đồng thời làm tăng nồng độ điện tích tại những nơi chúng vừa tới. Những điện tích này sẽ tái hợp với động tử đa số của nơi đó (điện tử sẽ tái hợp với lỗ khi khuếch tán từ N sang P, ngược lại lỗ trống sẽ tái hợp với điện tử khi khuếch tán từ P sang N) sao cho thực hiện được sự cân bằng.
Kết quả trong bán dẫn loại N tại phạm vi gần mặt tiếp xúc sẽ xuất hiện một miền chủ yếu gồm những ion dương
của tạp chất cho (miền thiếu điện tử) và ở bán dẫn loại P gồm những ion âm của tạp chất nhận (miền thiếu lỗ trống).
Hai miền điện tích này có trị số bằng nhau nhưng ngược dấu. Do thiếu các phần tử tải điện cơ bản, điện trở của hai miền lớn hơn điện trở của phần còn lại. Ta gọi là lớp chắn, trong phạm vi của lớp chắn, giữa hai miền điện tích khác dấu nhau sẽ có hiệu điện thế tiếp xúc U
tx, tương ứng là điện trường tiếp xúc E
txchiều từ N sang P. Ta nói rằng ở chỗ tiếp xúc hai loại bán dẫn đã hình thành lớp chuyển tiếp p-n. Ở lớp chuyển tiếp này hầu như
không có hạt tải điện tự do. U
txlàm cản trở sự chuyển động của các phần tử tải điện cơ bản nên nó được gọi là hàng rào thế. Do có E
txcác phần tử tải điện thiểu số sẽ chuyển động qua mặt tiếp xúc theo chiều ngược với chiều chuyển động khuếch tán của các phần tử tải điện đa số, chuyển động này tạo thành dòng điện rò hoặc còn gọi là dòng điện trôi I
tr, dòng điện ngược bão hòa. Dòng này rất có hại, nó làm tăng nhiệt độ ở các tiếp giáp. Khi không có điện trường ngoài, dòng điện tổng cộng qua tiếp giáp p-n bằng không.
5.3.4. Tiếp giáp P-N không cân bằng
Khi ta đặt điện trường ngoài vào tiếp giáp p-n thì trạng thái cân bằng trên không còn nữa. Tiếp giáp p-n ở trạng thái không cân bằng, ta nói tiếp giáp p-n được phân cực. Có hai cách phân cực:
Khi ta đặt điện áp dương của điện áp ngoài vào P và điện áp âm vào N ta có phân cực thuận (Hình 20a). Toàn bộ điện áp U
thsẽ đặt lên trên tiếp giáp, xếp chồng lên hiệu điện thế tiếp xúc U
tx.Điện trường ngoài E