空间电荷区（Space Charge Region）是指PN结中，由于PN两侧的掺杂浓度差异所形成的电荷区。在正向偏置下，空间电荷区的宽度会变窄，电子与空穴会相遇复合，使空间电荷区内出现带电离子，形成耗散电流。在反向偏置下，空间电荷区的宽度会变宽，电子与空穴会远离，使空间电荷区内出现电荷积累，形成漏电流。那么，空间电荷区由哪些组成呢？
PN结中，空穴的浓度在p区内最大，电子的浓度在n区内最大，因此在PN结两侧形成的空间电荷区中，较多的电子被阻挡在p区，而较多的空穴则被阻挡在n区。所以，在PN结的空间电荷区中，主要由电子组成。
根据PN结中电势差的分布情况，电子会从n区向p区扩散，并在空间电荷区内形成电场，逆止扩散。当形成的电场强度达到一定程度时，电荷积累使电场达到相应的平衡状态，空间电荷区形成稳定的电场强度和电位垒高度。
虽然空穴在PN结中的浓度较电子少，但空穴在空间电荷区内也会贡献一些电荷。因为在PN结边界位置，由于p区和n区的掺杂浓度的不同，电子和空穴的扩散速率不同，空穴要比电子快，所以空穴也会向着n区方向移动填补缺口。
同时，由于空穴较电子轻，所以能量较低。在空间电荷区内，空穴会被阻挡在n区，形成一部分被阻挡的空穴也会积累电荷，贡献了空间电荷区一部分的电荷。
PN结中掺杂杂质离子有抑制和助长电子及空穴注入的作用。杂质离子附近的电子和空穴迁移能力减弱，形成带电粒子。在PN结中，空间电荷区处的杂质离子在电场的作用下，向着相应区域运动，使空间电荷区内产生正负电荷分布。
例如，在PN结的p区内，由于掺杂了硼原子，p区内形成了大量的空穴，使空穴浓度比n区高。当外加正向电压时，由于硼原子失去一个电子，在掺杂区域内产生正离子。正离子和空穴发生电荷复合，并形成正电荷，聚集在空间电荷区附近，导致某些物理特性的变化，如开关特性的改变。
电子和空穴在空间电荷区中的分布情况，反过来又会影响电场的分布。在空间电荷区中，由于电子和空穴浓度的变化，电场也会随之变化。
当外加正向电压时，PN结的空间电荷区宽度减小，因此形成的电场强度增大；反之，当外加反向电压时，PN结的空间电荷区宽度增大，由于空穴不受阻挡向n区扩散，形成的电场强度变小。因此，可以通过PN结的电场强度来控制PN结的电特性。
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