Lapisan Pengosongan Pada Dioda dan Potensial Barrier

Lapisan pengosongan merupakan daerah yang terjadi karena gaya tolak menolak antara antara electron-elektron yang berdifusi dari sisi n di daerah PN junction, sehingga terjadi ketidakseimbangan antara hole dalam material tipe-p dan elektron pada material tipe-n pada sambungan pn. Elektron bebas dalam material tipe-n cenderung menyebar kesegala rah. Sebagian elektron berdifusi menyeberangi batas sambungan. Jika elektron bebas ini memasuki daerah material tipe-p maka dia akan menjadi pembawa muatan minoritas. Elektron akan mendiami lubang.


Elektron bebas akan berubah menjadi elektron valensi. Setiap kali elektron berdifusi menyeberangi sambungan, dia akan menciptakan pasangan ion. Ion ini menetap dalam struktur Kristal akibat adanya ikatan kovalen. Masing – masing ion positif dan ion negative pada sambungan p-n menjadikan daerah disekitar sambungan kosong dari pembawa muatan. Daerah inilah yang kemudian disebut lapisan pengosongan.

Potensial barrier terjadi karena ketidak seimbangan atau ketidakstabilan antara hole dalam material tipe-p dan elektron dalam material tipe-n. pada pasngan ion posiif dan ion negative pada sambungan p-n timbullah suatu beda potensial (tegangan). Jika electron bebas itu memiliki energi yang cukup besar, ia dapat membantu dinding tersebut dan memasuki daerah p, dimana ia akan jatuh kedalam hole dan menciptakan ion negative yang lain. Kekuatan dari lapisan kosong terus bertambah besar dengan semakin banyaknya electron yang menyeberang sampai suatu keseimbangan tercapai. Pada keadaan ini terjadi penolakan dalam (internal repultion). Dari lapisan kosong akan menghentikan difusi lebih lanjut dari electron bebas melalui junction. Beda potensial pada lapisan kosong disebut dengan Potensial Barrier.