用一定的工藝方法將兩種雜質半導體結合在一起，由于界面兩側載流子濃度不同麗產生載流子擴散運動。P型區空穴向N型區擴散，N型區自由電子向P型區擴散。在邊界兩側兩種載流子產生復合，形成帶正電和負電的離子。它們不能移動，而在邊界麗側形成空間電荷區，稱為PN結。空間電荷區的特性：

（1）區內正、負離子帶電而不能移動，載流子因復合而數量很少，因此電阻率很離，故稱耗盡層；

（2）正、負離子形成的內電場阻止多予繼續擴散，故又稱阻擋層；

（3）內電場對少子有吸引作用，形成少予的逆向運動，稱為漂移；

（4）在沒有外電場作用時，當擴散運動和漂移運動達到動態平衡時，兩側間沒有電流，空間電荷區厚度一定。

PN結正偏時導通，呈現很小的電阻，形成較大的正向電流；PN結反偏時截止，呈現很大的電阻，反向電流近似為零。

通常的說法是在不加外電壓時，這個PN結中P區的多子是空穴，N區的多子是電子（通常只考慮多子），因為濃度差，載流子必然向濃度低的方向擴散。在擴散前，P區與N區的正負電荷是相等的，呈電中性。當P區空穴向N區移動時，就在PN結邊界處留下了不能移動的負離子，用帶藍圈的負電荷表示； 當N區自由電子向P區移動時， 就在PN結邊界處留下了不能移動的正離子，用帶紅圈的正電荷表示，這樣就在空間電荷區內產生了一個內建電場Upn，電場的方向是由N區指向P區的。

在擴散作用下隨著Upn增大，載流子受到電場力Upn的作用而做漂移運動，它的方向與擴散運動相反，最終使載流子擴散與漂移達到動態平衡，形成了空間電荷區，如圖3所示。

當外加正向偏壓時，電源E提供大量的空穴和電子，E的電場方向與Upn的電場方向相反，空間電荷區被兩種載流子復合而消弱變窄，載流子容易通過擴散加強，呈現低阻狀態。

當外加反向偏壓時，它的電場方向與Upn的電場方向一致，空間電荷區被增厚變寬，載流子不易通過擴散減弱，呈現高阻狀態。此時僅有兩側的少子，也就是N區的空穴和P區的電子在Upn電場力作用下做漂移運動，形成較小的反向飽和電流IS，直至擊穿為止，其電流按二極管方程規律變化，這就是PN結的單向導電性原理。

PN結的單向導電性

PN結加正向電壓（正向接法、正向偏置）

PN結加正向電壓導通：

耗盡層變窄，擴散運動加劇，由于外電源的作用，形成擴散電流，PN結處于導通狀態。

PN結加反向電壓（反向接發、反向偏置）

PN結加反向電壓截止：

耗盡層變寬，阻止擴散運動，有利于漂移運動，形成漂移電流。由于電流很小，故可近似認為其截止。