PN結基本概念：半導體材料一側摻入受主雜質（提供空穴），另一側摻入施主雜質（提供電子）所形成的結構稱為PN結。
耗盡層，是指PN結中在漂移運動和擴散作用的雙重影響下載流子數(shù)量非常少的一個高電阻區(qū)域。耗盡層的寬度與材料本身性質、溫度以及偏置電壓的大小有關。
耗盡層（depletion region），又稱耗盡區(qū)、阻擋層、勢壘區(qū)（barrier region），是指PN結中在漂移運動和擴散作用的雙重影響下載流子數(shù)量非常少的一個高電阻區(qū)域。耗盡層的寬度與材料本身性質、溫度以及偏置電壓的大小有關。
耗盡區(qū)的命名，因為它是由導電區(qū)域通過除去所有自由電荷載體而形成的，而不留下任何電流。了解耗盡區(qū)是解釋現(xiàn)代半導體電子器件的關鍵：二極管，雙極結型晶體管，場效應晶體管和可變電容二極管都依賴于耗盡區(qū)現(xiàn)象。
PN結的形成
在一塊完整的硅片上，用不同的摻雜工藝使其一邊形成N型半導體，另一邊形成P型半導體，我們稱兩種半導體的交界面附近的區(qū)域為PN結。
在P型半導體和N型半導體結合后，由于N型區(qū)內自由電子為多子，空穴幾乎為零稱為少子，而P型區(qū)內空穴為多子，自由電子為少子，在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差。由于自由電子和空穴濃度差的原因，有一些電子從N型區(qū)向P型區(qū)擴散，也有一些空穴要從P型區(qū)向N型區(qū)擴散。
它們擴散的結果就使P區(qū)一邊失去空穴，留下了帶負電的雜質離子，N區(qū)一邊失去電子，留下了帶正電的雜質離子。開路中半導體中的離子不能任意移動，因此不參與導電。這些不能移動的帶電粒子在P和N區(qū)交界面附近，形成了一個空間電荷區(qū)，空間電荷區(qū)的薄厚和摻雜物濃度有關。
在空間電荷區(qū)形成后，由于正負電荷之間的相互作用，在空間電荷區(qū)形成了內電場，其方向是從帶正電的N區(qū)指向帶負電的P區(qū)。顯然，這個電場的方向與載流子擴散運動的方向相反，阻止擴散。
另一方面，這個電場將使N區(qū)的少數(shù)載流子空穴向P區(qū)漂移，使P區(qū)的少數(shù)載流子電子向N區(qū)漂移，漂移運動的方向正好與擴散運動的方向相反。從N區(qū)漂移到P區(qū)的空穴補充了原來交界面上P區(qū)所失去的空穴，從P區(qū)漂移到N區(qū)的電子補充了原來交界面上N區(qū)所失去的電子，這就使空間電荷減少，內電場減弱。因此，漂移運動的結果是使空間電荷區(qū)變窄，擴散運動加強。
最后，多子的擴散和少子的漂移達到動態(tài)平衡。在P型半導體和N型半導體的結合面兩側，留下離子薄層，這個離子薄層形成的空間電荷區(qū)稱為PN結。PN結的內電場方向由N區(qū)指向P區(qū)。在空間電荷區(qū)，由于缺少多子，所以也稱耗盡層。
能帶上，通常這么表示：
pn結的空間電荷區(qū)中存在有較強的內建電場，其中的載流子基本上都被該內建電場驅趕出去了，因此，通常可以認為空間電荷區(qū)中的電荷幾乎完全是由電離雜質中心所提供的，即主要是電離的施主和受主雜質中心的電荷，這種空間電荷區(qū)就稱為耗盡層（意即其中的載流子——電子和空穴都被耗盡了）。
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