Рис. 7.7. Концентрация носителей 
-перехода в равновесии
всего образца. В результате этого энергетические уровни электронов в 
выглядят так, как это показано на рис. 7.6. Обозначение 
указывает, что область 
-типа имеет более высокую степень легирования, чем область 
-типа. В результате уровень Ферми располагается в непосредственной близости от края зоны проводимости. Возникающая внутренняя разность потенциалов 
называется диффузионным потенциалом, который препятствует диффузии основных носителей. В результате потоки электронов из n-области и в нее уравновешиваются. То же самое относится и к потокам дырок в 
-область и из нее.
Из формул (7.2.4) и (7.2.5) следует, что концентрации основных носителей будут экспоненциально изменяться при изменении внутреннего потенциала. В результате область около перехода, где изменяется потенциал, относительно обедняется носителями тока. Эта область обычно называется обедненной областью или обедненным слоем. Изменение концентрации свободных электронов и дырок в p-n-переходе в равновесном состоянии показано на рис. 7.7, где 
равновесная концентрация основных электронов в материале 
-типа; 
равновесная концентрация неосновных дырок в материале n-типа; 
равновесная концентрация основных дырок в материале 
-типа; 
равновесная концентрация неосновных электронов в материале 
-типа. Таким образом,
Отметим, что в примесном полупроводнике 
-типа концентрация свободных электронов 
будет совпадать с концентрацией донор ной примеси 
Аналогично в полупроводнике 
-типа мы можем предположить, что 
совпадает с 
— суммарной концентрацией акцепторной примеси. Тогда, используя (7.3.1), получим
и 
-типа. В равновесном состоянии, когда нет напряжения или градиента температуры, уровень Ферми един для
-перехода в равновесии. Концентрация свободных электронов любой энергии одинакова в каждой точке диаграммы. Это же справедливо для дырок. Положение вакуумного уровня различно для материалов 
и р-типа. Это указывает на наличие контактной разности потенциалов
