如果将一块半导体的一侧掺入三价元C200HW-BI031素杂质使其成为P型半导体，而将另一侧掺入五价元素杂质使其成为N型半导体，那么在二者的交界面处将形成一个特殊的结构-PN结。其物理形成过程如下。
    (1)浓度差引起多子的扩散运动。
    在P型半导体中，多数载流子是空穴；在N型半导体中，多数载流子是自由电子。在P区和N区的交界面处，由于存在自白电子和空穴的浓度差，P区的多子（空穴）将向N区扩散，N区的多子（自由电子）将向P区扩散。在扩散过程中，交界处的电子和空穴复合。其结果是，在P区一边留下一些不能移动的负离子，在N区一边留下一些不能移动的正离子。浓度差引起的多子扩散运动如图4-5所示。在此区域内，没有可以参与导电的自由电子或空穴，只有不能移动的正、负离子，组成一个空间电荷区，也就是PN结。由于在此空间电荷区内缺少载流子，所以又称此空间电荷区为耗尽层。

           
    (2)内建电场的形成。
    由于多子的扩散，PN结中正、负离子逐渐积累，将使耗尽层N区一端带正电，P区一端带负电。这样，在P区和N区之间将产生电势差，从而形成一个内建电场，其电场方向由N区指向P区。多子扩散导致内建电场形成如图4-6所示。