当硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在着一个空穴,
硼原子周围只有3个电子,所以就会产生蓝色的空穴,这个空穴因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子而中和,形成P（positive）型半导体.
同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得非常活跃,形成N（negative）型半导体.
N型半导体中含有较多的空穴,而P型半导体中含有较多的电子,这样,当P型和N型半导体结合在一起时,就会在接触面形成电势差,这就是PN结.
当P型和N型半导体结合在一起时,在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层),界面的P型一侧带负电,N型一侧带正电.这是由于P型半导体多空穴,N型半导体多自由电子,出现了浓度差.N区的电子会扩散到P区,P区的空穴会扩散到N区,一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”,从而阻止扩散进行.达到平衡后,就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差,这就是PN结.
当晶片受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从而形成从N型区到P型区的电流.然后在PN结中形成电势差,这就形成了电源.
