Halbleiterdioden Die Sperrschicht Grenzen zwei Halbleiterzonen verschiedener Leitungsart aneinander, so entsteht ein PN-Übergang durch die Wärmebewegung der Teilchen treten negative Ladungsteilchen (Elektronen) vom N-Leider in den P-Leiter über und positive Ladungsträger (Löcher) vom N-Leiter in den P-Leiter. Diesen Vorgang nennt man Diffusion. Dabei finden Rekombinationen statt. Die Leitungselektronen der Grenzschicht werden zu Valenzelektronen, und die Löcher verschwinden. In der Grenzschicht zwischen P-Leiter und N-Leiter halten sich keine beweglichen Ladungsträger mehr auf. Die Diffusion beeinflußt die Lage der Ionen nicht, welche im Halbleiter ortsfest sind. Deshalb verbleibt in der Grenzschicht des N-Leiters nach Abwandern der Elektronen eine positive Ladung. Entsprechend erhält der P-Leiter in der Grenzschicht eine Negative Ladung. Diese Ladungen innerhalb der Grenzschicht bewirken eine Spannung am PN-Übergang. Sie wird nach ihrer Ursache Diffusionsspannung genannt. Dabei hat gegenüber der Grenzfläche der P-Leiter eine negative Spannung und der N-Leiter eine positive Spannung. Diese Spannungen verhindern ein weiteres Eindringen von Ladungsträgern in die Grenzschicht. Der Ladungstransport wird dort gesperrt. Somit wird die Grenzschicht zu einer Sperrschicht. Soll an einer Halbleiterschicht ein Kontakt ohne Sperrschicht (ohmscher Kontakt) enstehen, so muß ein geeignetes Kontaktmetall an eine Stark dotierte Halbleiterschicht stoßen. Sperrschichtkapazität Die fast ladungsträgerfreie Sperrschicht ist ein Isolator. Sie trennt zwei gut leitende Bereiche des Halbleiterelementes. Dadurch entspricht der PN-Übergang einem Kondensator, dessen Kapazität Sperrschichtkapazität genannt wird. Wird von außen keine Spannung angelegt, so stellt sich die Breite der Sperrschicht von selbst ein. Legt man an den P-Leiter den Minuspol und an den N-Leiter den Pluspol einer Spannung, so werden die negativen Ladungsträger vom Pluspol und die Negativen von Minuspol abgesaugt. Dadurch verarmt die Sperrschicht weiter an Ladungsträgern und wird breiter. Ein Verbreitern der Sperrschicht bewirkt ein Verringern der Sperrschichtkapazität. Die Breite der Sperrschicht und die Kapazität des PN-Überganges hängen von der angelegten Spannung ab. Die Sperrschichtkapazität steigt mit kleiner werdender Sperrspannung. Man hat also einen Spannungsabhängigen Kondensator. Diese Spannungsabhängigkeit der Sperrschichtkapazität findet bei der Kapazitätsdiode Anwendung. Diese wiederum wird zum Beispiel in Radios bzw. Funkgeräten eingesetzt, um über einen Schwingkreis die Frequenz mit hilfe einer Spannung einzustellen.