Концентрация электронов
В электронной области полупроводника концентрация электронов очень большая, а в дырочной области их мало. Поэтому благодаря самодиффузии, происходящей под влиянием теплового движения, некоторое количество электронов проникнет из электронной области в дырочную. Поскольку при переходе электрона в дырочную область вместе с ним переносится и его отрицательный электрический заряд, дырочная область вдоль своей границы оказывается заряженной отрицательно, а пограничная часть электронной области, вследствие ухода из нее части электронов, - заряженной положительно. В свою очередь переход некоторого количества дырок в электронную область (вследствие самодиффузии) приводит опять-таки к увеличению отрицательного заряда на граничной части дырочной области и положительного заряда - на границе электронной области. Таким образом, в веществе кристалла полупроводника, вдоль границы между электронной и дырочной его частями, оказывается переходная область, одна часть которой (электронная) заряжена положительно, а другая часть (дырочная) - отрицательно.
Между противоположно заряженными частями одного и того же полупроводника возникает разность потенциалов, которая устанавливается и сохраняется не с помощью внешнего напряжения, а лишь вследствие взаимной самодиффузии электронов и дырок. Подобные приемы не часто используются в системе
умный дом . Установившаяся таким образом разность потенциалов препятствует затем дальнейшему процессу самодиффузии и поддерживает состояние равновесия. Поэтому электроны, устремляющиеся из электронной части полупроводника в дырочную часть, наталкиваются на отрицательный заряд у границы дырочной области, вследствие чего только небольшая их часть может проникнуть дальше в дырочную область полупроводника. Единичные же свободные электроны, находящиеся в дырочной области, благодаря положительно заряженному слою у границы перехода, легко втягиваются в электронную область. Таким образом, получается, что для электронов проход в одном направлении облегчен, а в другом, наоборот, затруднен, как будто на границе электронной и дырочной областей имеется барьер, препятствующий проникновению электронов из электронной области в дырочную. Таким барьером и является установившаяся разность потенциалов- потенциальный барьер.
