为什么闪电不走直线?| No.44

PN 结是 P 型半导体和 N 型半导体接触面附近所形成的空间电荷区。 P 型半导体的多数载流子为空穴， N 型半导体的多数载流子为电子，当这两种半导体接触时，由于两种半导体载流子浓度差， P 区的空穴会向 N 区扩散， N 区的电子会向 P 区扩散。这样，在界面附近就形成了空穴和电子的中和区，界面附近的 P 区就出现了负离子， N 区出现正离子，形成一个 N 区指向 P 区的电场，从而阻止载流子的扩散，最后达到平衡。内电场主要出现在离子形成的区域，也就是界面附近，这便是空间电荷区。而更远的 P 或 N 的半导体区由于载流子的存在可以看成一个等势体。 PN 结就是空间电荷区，题主所说的 PN 结两端无限长可以理解为 P 和 N 的区域大了，这对 PN 结的形成特性没有影响（更大的 P 和 N 区用不上）。

由于内电场的出现，PN结的形成必然使得N区的电势变高了，但是这用电压表是测不出来的。电压表实质上是一个电流表，有电流就意味有功率输出，这意味着靠电荷浓度差引起的扩散就能源源不断的输出能量（永动机）。其实电压表不能测出的电势很多，比如空间的静电场。