У тебя всё правильно. Надо понимать, почему дифузионный ток прекращается, как только достигается такой "встроенный потенциал", который создает свой ток проводимости обратного по сравнению с диффузионным током направления.
Были бы электроны и дырки без заряда, перемешались бы, как атомы/молекулы разных газов — до выравнивания концентраций по всей длине.
Но у них есть заряд, потому внутреннее поле и возникает. Кроме того, что такое дырка в п-полупроводнике? В норме атом в нем либо нейтрален, либо способен отдать электрон. А тут он отдал аж 2 электрона — больше не может. А потому и не может участвовать в переносе заряда, в токе. Поэтому эту область называют обедненной или высокоомной.
Когда внешнее поле запирающее, то обедненная область еще больше расширяется, становится еще более высокоомной. Но это для основных носителей заряда — прямого тока, который и не протекает. Однако для неосновных такое поле является ускоряющим и они прекрасно проходят насквозь. Правда, этот ток испытывает насыщение, поскольку концентрация неосновных носителей постоянна. Но нагрей образец или приложи еще большее напряжение, и он увеличится — возникнет дополнительная либо тепловая, либо пробойная лавинная (иногда — туннельная) их генерация. Или одновременно обе — при пробое идет разгрев.
Так что те электроны, как ты пишешь, что должны отталкиваться, отталкиваются. Если бы они были. Но их просто нет — ну, не может атом, что отдал всё, что мог, отдать еще. Вернее, может, конечно, но это должны быть такие чудовищные поля, которые скорее сам атом вырвут из кристаллической решетки, чем заставят его отдать. Будет искровой пробой, как в диэлектриках.
Собственно разницы между ПП и диэлектриками нет. Ее установили принудительно по границе запрещенной зоны 3,2 эВ: если меньше — ПП, если больше — диэлектрик. Это относится только к кристаллическим веществам, бумага, например, тоже диэлектрик, но ее в расчет не принимают — нет у нее кристаллической структруры, а вот лёд (агрегатное состояние воды) — подходит.
Вперед!
Если к слоям полупроводника приложить внешнее напряжение так, чтобы созданное им электрическое поле было направленным противоположно направлению электрического поля между областями пространственного заряда, то динамическое равновесие нарушается, и диффузионный ток преобладает над дрейфовым током, быстро нарастая с повышением напряжения. Такое подключение напряжения к p-n-переходу называется прямым смещением.
Если же внешнее напряжение приложено так, чтобы созданное им поле было одного направления с полем между областями пространства то это приведет лишь к увеличению толщины слоёв пространственного заряда, и ток через p-n-переход очень мал и определяется тепловой или фотонной генерацией пар электрон-дырка. Такое подключение напряжения к p-n-переходу называется обратным смещением.
"Кроме того, что такое дырка в п-полупроводнике? В норме атом в нем либо нейтрален, либо способен отдать электрон. "
Правильно ли я понимаю, что здесь в качестве нейтрального атома в n-полупроводнике можно взять соединенные между собой атомы Si (ковалентная неполярная связь) при отсутствии внешнего воздействия (типа теплового), а атома, способного отдать один электрон, это, например, атом P, имеющий с кремнием валентность III, и, поэтому, его лишний электрон становится свободным?
А какой атом в n-полупроводнике (в этом случае) отдает аж два электрона? Если это тот электрон с дыркой, что перешел из p-полупроводника в n, то кому он еще отдает один электрон?
Пока еще не понял, почему происходит вот это.