Thiết bị bán dẫn - Rào cản tiềm năng
Vật liệu loại N và loại P được coi là trung tính về điện trước khi chúng được nối với nhau tại một điểm nối chung. Tuy nhiên, sau khi tham gia, sự khuếch tán diễn ra ngay lập tức, khi các electron băng qua đường giao nhau để lấp đầy các lỗ trống khiến các ion âm xuất hiện trong vật liệu P, hành động này làm cho khu vực gần đó của đường giao nhau mang điện tích âm. Các electron rời khỏi vật liệu N khiến nó tạo ra các ion dương.
Tất cả quá trình này, đến lượt nó, làm cho mặt N của đường giao nhau mang một điện tích dương thuần. Sự tạo ra điện tích đặc biệt này có xu hướng buộc các electron và lỗ trống còn lại ra khỏi đường giao nhau. Hành động này khiến các vật mang điện tích khác khó có thể khuếch tán qua đường giao nhau. Kết quả là, điện tích được tích tụ hoặc rào cản tiềm năng xuất hiện trên đường giao nhau.
Như trong hình sau. Điện thế rào cản kết quả có một pin nhỏ được kết nối qua đường giao nhau PN. Trong hình đã cho, hãy quan sát cực của rào cản tiềm năng này đối với vật liệu P và N. Hiệu điện thế hoặc thế năng này sẽ tồn tại khi tinh thể không được kết nối với nguồn năng lượng bên ngoài.
Điện thế rào cản của gecmani là xấp xỉ 0,3 V và của silic là 0,7 V. Các giá trị này không thể đo trực tiếp và xuất hiện trên vùng điện tích không gian của đường giao nhau. Để tạo ra sự dẫn dòng, điện thế rào cản của mối nối PN phải được vượt qua bởi một nguồn điện áp bên ngoài.