内建势

内建势是跨越空间电荷区的电势差（電壓），其作用是阻碍载流子（电子与空穴）的进一步扩散。该值取决于材料，硅约为0.7 V，锗约为0.3 V。

以包含pn结的半导体二極體为例：在p型与n型掺杂半导体的交界处，受浓度梯度影响会发生载流子扩散，即自由电子从n区移向p区（扩散电流），同理空穴从p区移向n区。

这种载流子运动会在晶体内部的之间形成一个反向電場。该电场会产生反向的“漂移电流”，从而阻碍可动载流子继续扩散。

由反向电场产生的电压即为扩散电压（因此也称“反扩散电压”）：

: V_{bi} = V_T \ln \left( \frac{N_A N_D}{n_i^2} \right)

其中

• 热电压V_T = \frac{k_B \cdot T} q

** 波茲曼常數k_B
** 绝对温度T
** 基本电荷q

• 受主浓度N_A
• 施主浓度N_D
• n_i

参考资料