Časopis Poluprovodnik: Poluprovodnik nečistoće može se dobiti uključivanjem male količine nečistoća u unutarnji poluvodič pomoću procesa difuzije.
Poluvodič N-tipa i poluvodič P-tipa mogu se oblikovati prema dopiranom elementu nečistoće, a provodljivost poluprovodnika nečistoće može se kontrolirati kontroliranjem koncentracije elementa nečistoće.
Poluvodič N-tipa: Poluvodič N-tipa nastaje ugradnjom valentnog elementa (kao što je fosfor) u čisti silikonski kristal kako bi se zamijenio položaj silicijevog atoma u kristalnoj rešetki.
Budući da vanjski sloj atoma nečistoće ima pet valentnih elektrona, osim što tvori kovalentnu vezu s okolnim silicijevim atomom, dodaje se još jedan elektron. Dodatni elektroni nisu vezani kovalentnim vezama i postaju slobodni elektroni. U poluvodiču tipa N koncentracija slobodnih elektrona veća je od koncentracije rupa, pa se slobodni elektroni nazivaju većinski nositelji, a rupe su manjinski nositelji. Budući da atom nečistoće može osigurati elektrone, naziva se donorni atom. Poluvodič P-tipa: Poluvodič P-tipa nastaje dopiranjem trovalentnog elementa (kao što je bor) u kristal čistog silicija kako bi se zamijenio položaj atoma silicija u kristalnoj rešetki.
Budući da vanjski sloj atoma nečistoće ima tri valentna elektrona, kada tvore kovalentnu vezu s atomom silicija u okolini, generira se "praznina". Kada vanjski elektron silicijskog atoma ispuni prazninu, u njemu se stvara rupa za kovalentnu vezu A. Stoga su u P-tipu poluvodiči rupe višestruke i slobodni elektroni su manjinski. Budući da slobodna mjesta u atomima nečistoće apsorbiraju elektrone, nazivaju se akceptori.
PN spoj
PN spoj: poluvodiči tipa P i poluvodiči tipa N proizvedeni su na istoj silicijskoj podlozi pomoću različitih procesa dopiranja, a na njihovom sučelju formira se PN spoj.
Difuzijsko kretanje: Tvar se uvijek pomiče s mjesta gdje je koncentracija visoka do niske koncentracije, a kretanje zbog razlike u koncentraciji postaje gibanje difuzije. Kada se poluvodič p-tipa i N-poluvodič zajedno izrađuju, na njihovom sučelju razlika u koncentraciji između dva nosača je velika, te su stoga rupe u P području nužno raspršene prema području N, a pri tome Vrijeme, N područje Slobodni elektroni također neizbježno difundiraju u P područje. Budući da se slobodni elektroni raspršeni u P područje podudaraju s rupama, a rupe difundirane u N područje odgovaraju slobodnim elektronima, koncentracija višestrukih iona opada u blizini sučelja, a negativni ioni se pojavljuju u P području. U regiji se područje pozitivnih iona pojavljuje u N regiji, a one su nepokretne i postaju prostorni naboji u obliku ugrađenog električnog polja ε.
Kako se kretanje difuzije odvija, prostorna naboja se širi, a ugrađeno električno polje se povećava. Smjer je od N regije do P regije, što se upravo događa da organizira difuzijsko gibanje.
Kretanje pomicanjem: Pod djelovanjem sile električnog polja, gibanje nosača naziva se pomicanje gibanja.
Kada se formira područje prostornog naboja, pod djelovanjem ugrađenog električnog polja, manjina ima pomično gibanje, rupe se kreću od N područja u P područje, a slobodni elektroni se kreću od P područja do N regija. Pod nigdje električnim poljem i drugom ekscitacijom, broj višestrukih dijelova koji sudjeluju u gibanju difuzije jednak je broju manjinske djece koja sudjeluju u kretanju pomaka, čime se postiže dinamička ravnoteža i formira PN spoj. U ovom trenutku područje prostornog naboja ima određenu širinu, a razlika potencijala je ε = Uho, struja je nula.