อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ - ศักยภาพของสิ่งกีดขวาง

วัสดุประเภท N และชนิด P ถือว่าเป็นกลางทางไฟฟ้าก่อนที่จะรวมเข้าด้วยกันที่จุดเชื่อมต่อทั่วไป อย่างไรก็ตามหลังจากการรวมการแพร่จะเกิดขึ้นในทันทีเนื่องจากอิเล็กตรอนข้ามทางแยกเพื่ออุดรูทำให้ไอออนลบเกิดขึ้นในวัสดุ P การกระทำนี้ทำให้บริเวณใกล้เคียงของทางแยกรับประจุลบ อิเล็กตรอนที่ออกจากวัสดุ N ทำให้เกิดไอออนบวก

ในทางกลับกันกระบวนการทั้งหมดนี้ทำให้ด้าน N ของทางแยกรับประจุบวกสุทธิ การสร้างประจุเฉพาะนี้มีแนวโน้มที่จะบังคับให้อิเล็กตรอนและรูที่เหลืออยู่ห่างจากจุดเชื่อมต่อ การดำเนินการนี้ทำให้ผู้ให้บริการประจุรายอื่นกระจายข้ามทางแยกได้ค่อนข้างยาก เป็นผลให้ประจุไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นหรืออาจมีสิ่งกีดขวางเกิดขึ้นระหว่างทางแยก

ดังแสดงในรูปต่อไปนี้. ศักยภาพในการกีดขวางผลลัพธ์มีแบตเตอรี่ขนาดเล็กเชื่อมต่อผ่านทางแยก PN ในรูปที่กำหนดให้สังเกตขั้วของอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นนี้เกี่ยวกับวัสดุ P และ N แรงดันไฟฟ้าหรือศักย์ไฟฟ้านี้จะมีอยู่เมื่อคริสตัลไม่ได้เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานภายนอก

ศักยภาพในการกั้นของเจอร์เมเนียมอยู่ที่ประมาณ 0.3 V และของซิลิกอนเท่ากับ 0.7 V ค่าเหล่านี้ไม่สามารถวัดได้โดยตรงและปรากฏในพื้นที่ประจุไฟฟ้าของทางแยก ในการสร้างการนำกระแสไฟฟ้าศักยภาพการกั้นของทางแยก PN จะต้องเอาชนะโดยแหล่งจ่ายแรงดันภายนอก