pn结中扩散运动的形成

PN结中扩散运动的形成源于载流子浓度差异。当P型半导体和N型半导体紧密结合时，P区的空穴浓度远高于N区，N区的电子浓度远高于P区。这种浓度梯度导致空穴从P区向N区扩散，电子从N区向P区扩散。扩散过程中，靠近界面的空穴与电子复合，留下带负电的受主离子和带正电的施主离子，形成空间电荷区。这个区域产生内建电场，方向从N区指向P区，随着扩散进行，空间电荷区逐渐扩大，内建电场不断增强。

扩散运动与漂移运动达到平衡时，PN结形成。空间电荷区的内建电场对载流子产生漂移作用，电场力将阻止更多载流子继续扩散。当扩散电流与漂移电流大小相等、方向相反时，系统达到动态平衡。此时PN结处于稳定状态，具有单向导电特性。扩散运动形成的空间电荷区宽度约为0.5微米，内建电场强度可达10^4伏/厘米，这种结构使PN结成为现代电子器件的基础。