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空間電荷效應

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空間電荷效應是半導體中的空間電荷及其相應的空間電荷效應是一個重要的基本概念。在半導體材料和器件中往往會遇到有關的問題，特別是在大電流時空間電荷可能起着決定性的作用。

簡介

空間電荷（Space charge）是一個概念，它把多餘的電荷（electric charge)視為連續的電荷分布在一個區域空間而不是只在一個電荷點上.這種解釋通常運用在當電荷及載流子（carriers）以電子云的方式擴散在固體區域的時候——載流子的充分擴散形成一個空間電荷區，也可解釋為在固體中的帶電原子或分子遺留的空間電荷區域形成一個空間電荷區。空間電荷效應通常只發生在電介質（包括真空）中，因為在導電介質中，電荷會迅速中和或屏蔽。存在於半導體內部局部區域的剩餘電荷即為空間電荷。例如p-n結界面附近處的勢壘區，其中就有空間電荷，並從在勢壘區中產生出相應的內建電場。

評價

在偏壓等外界作用下，在空間電荷區中，載流子的濃度可能超過或者少於其平衡載流子濃度。例如，對於n-p結，空間電荷區主要在p型一邊（其中的空間電荷基本上都是電離受主的負電荷）；當加上正向電壓時，即有大量電子注入、並通過空間電荷區，則這時在空間電荷區中的電子濃度將超過平衡電子濃度，有np>nopo=ni2；相反，當加上反向電壓時，空間電荷區中的電場增強，驅趕載流子的作用更大，則這時在空間電荷區中的電子濃度將低於平衡電子濃度，有np<nopo=ni2。