半导体器件 - 势垒潜力

N 型和 P 型材料在公共结处连接在一起之前被视为电中性。然而，在连接扩散瞬间发生后，当电子穿过结填充空穴时，导致 P 材料中出现负离子，这一作用导致结附近的区域带上负电荷。离开 N 材料的电子导致其产生正离子。

所有这些过程反过来又导致结的 N 侧带上净正电荷。这种特殊的电荷产生往往会迫使剩余的电子和空穴远离结。这种作用使得其他电荷载流子在结处扩散有些困难。结果，电荷积聚或结点处出现势垒电位。

如下图所示。由此产生的势垒电位有一个小电池连接在 PN 结上。在给定图中，观察该势垒相对于 P 和 N 材料的极性。当晶体未连接到外部能源时，就会存在该电压或电势。

锗的势垒电位约为 0.3 V，硅的势垒电位约为 0.7 V。这些值无法直接测量，而是出现在结的空间电荷区域。为了产生电流传导，必须通过外部电压源克服 PN 结的势垒电位。