Magazine Semiconductor: epäpuhtauden puolijohde voidaan saada sisällyttämällä pieni määrä epäpuhtauselementtejä sisäiseen puolijohteeseen diffuusioprosessilla.
N-tyypin puolijohde ja P-tyypin puolijohdekomponentti voidaan muodostaa epäpuhtauselementin mukaan, ja epäpuhtauspuolijohteiden johtokykyä voidaan ohjata säätämällä epäpuhtauselementin pitoisuutta.
N-tyypin puolijohde: N-tyypin puolijohde muodostetaan sisällyttämällä valenssielementti (kuten fosfori) puhtaaseen piikiteeseen, jotta se korvaa kiteisen hilan atomin aseman.
Koska epäpuhtausatomin uloimmassa kerroksessa on viisi valenssielektronia, muodostetaan lisäksi kovalenttinen sidos ympäröivän piiatomin kanssa, vielä yksi elektroni lisätään. Kovalenttiset sidokset eivät sido ylimääräisiä elektroneja ja niistä ei tule vapaita elektroneja. N-tyypin puolijohteessa vapaiden elektronien pitoisuus on suurempi kuin reikien konsentraatio, joten vapaita elektroneja kutsutaan enemmistön kantajiksi, ja reiät ovat vähemmistökanavia. Koska epäpuhtauden atomi voi tarjota elektroneja, sitä kutsutaan luovuttajaatomiksi. P-tyypin puolijohde: P-tyypin puolijohde on muodostettu dopingamalla kolmiarvoinen elementti (kuten boori) puhtaaseen piikiteeseen, jotta voidaan korvata piioksidin asema kidehilassa.
Koska epäpuhtausatomin uloimmassa kerroksessa on kolme valenssielektronia, kun ne muodostavat kovalenttisen sidoksen ympäröivään piiatomiin, syntyy "tyhjä". Kun piihappiatomin uloin elektroni täyttää vapaan paikan, sen kovalenttinen sidos luodaan siihen. Siksi P-tyypin puolijohteessa reiät ovat moniosaisia ja vapaat elektronit ovat vähemmistöjä. Koska epäpuhtauksien atomien avoimet työpaikat absorboivat elektroneja, niitä kutsutaan akseptoriatomeiksi.
PN-liitos
PN-liitos: P-tyyppiset puolijohteet ja N-tyypin puolijohteet valmistetaan samalla piikiekolla käyttäen erilaisia dopingprosesseja, ja niiden rajapintaan muodostetaan PN-liitos.
Diffuusioliike: Aine liikkuu aina paikasta, jossa konsentraatio on korkea ja alhainen pitoisuus, ja konsentraatioerosta johtuva liike muuttuu diffuusioliikkeeksi. Kun p-tyypin puolijohde ja N-tyypin puolijohdin on valmistettu yhteen, niiden rajapinnassa näiden kahden kantajan välinen konsentraatioero on suuri, ja siten P-alueen reiät hajotetaan välttämättä N-alueelle ja samaan aikaan aika, N-alue Vapaat elektronit leviävät väistämättä myös P-alueelle. Koska P-alueeseen diffundoituneet vapaat elektronit yhtyvät reikien kanssa ja N-alueelle diffundoidut reiät vastaavat vapaita elektroneja, useiden ionien pitoisuus pienenee lähellä rajapintaa, ja negatiiviset ionit näkyvät P-alueella. Alueella positiivinen ionialue ilmestyy N-alueelle, ja ne ovat kiinteitä, ja niistä tulee avaruusmaksuja, jotka muodostavat sisäänrakennetun sähkökentän ε.
Kun diffuusioliike etenee, avaruuden varausalue laajenee ja sisäänrakennettu sähkökenttä paranee. Suunta on N-alueelta P-alueelle, joka vain tapahtuu järjestämään diffuusioliike.
Drifting-liike: Sähkökentän voiman vaikutuksesta kantajien liikettä kutsutaan ajelehtivaksi liikkeeksi.
Kun avaruuden varausalue muodostetaan, sisäänrakennetun sähkökentän toiminnassa vähemmistöllä on ajelehtiva liike, reiät siirtyvät N-alueelta P-alueelle, ja vapaat elektronit siirtyvät P-alueelta N: hen. alue. Missään sähkökentässä ja muussa herätteessä diffuusioliikkeeseen osallistuvien moniosaisten osien lukumäärä on yhtä suuri kuin ajopiiriin osallistuvien vähemmistö- lasten lukumäärä, jolloin saavutetaan dynaaminen tasapaino ja muodostetaan PN-liitos. Tällöin tilan varausalueella on tietty leveys, ja potentiaalinen ero on ε = Uho, virta on nolla.