当半导体材料形成p-n结时,由于载流子存在浓度差,n区的电子向p区扩散,而p区的空穴向n区扩散,结果在p-n结附近,p区一侧出现了负电荷区,而n区一侧出现了正电荷区,称为空间电荷区。空间电荷的存在形成了一个自建电场,电场方向由n区指向p区。虽然自建电场分别阻止电子由n区向p区、空穴由p区向n区进一步扩散,但它却能推动n区空穴和p区电子分别向对方运动。 3 h0 d' C! n0 H' L: Q; X8 Y$ w. s S 当光子入射到p-n结时,如果光子能量hν大于禁带宽度Eg,在p-n结附近激发出电子-空穴对。在自建电场的作用下,n区的光生空穴被拉向p区,p区的光生电子被拉向n区,结果n区积累了负电荷,p区积累了正电荷,产生光电动势。若将外电路接通,则有电流由p区流经外电路至n区,这就产生光生伏特效应。