pn结,是半导体在P型半导体区域和所述N型半导体是指一个部分，其面积是在接触。除了表现出诸如整流，电致发光和光伏效应之类的现象外，在结处还产生了缺乏电子和空穴的耗尽层。这些特性以各种形式应用于包括二极管和晶体管的各种半导体元件中。肖特基结的整流特性在原理上也与pn结相似。

p型和n型半导体的多个的在接合的瞬间，n型侧载流子是传导电子是p型侧的多数载流子空穴分别扩散通过扩散电流发生。

当电子和空穴由于复合而消失时，在结附近形成载流子少的区域（耗尽层）。由于在结的两侧电子和空穴的密度不同，因此扩散电流流动。

在耗尽层的n型侧上，固有地存在导电电子的不足，而带正电的给体离子被固定并因此带正电。另一方面，耗尽层的p型侧带负电，这是因为在存在空穴不足的情况下，具有负电荷的受主离子被固定。结果，耗尽层形成双电层，其中带正电的层和带负电的层重叠，并且产生内置电场。内部电场试图将电子和空穴分别拉回到n型和p型区域。内部电场的产生也会产生漂移电流。

在热平衡状态下，净电流为零，并且扩散电流和漂移电流达到平衡。因此，整个pn结的费米能级（化学势）是恒定的。

pn结具有允许电流仅在一个方向上流动的特性，这称为整流。用于各种半导体元件，例如pn结二极管和晶体管。

考虑向pn结施加正向偏置的情况。正向偏压被定义为向p型侧施加正电压，即，沿减小内建电位的方向施加电压。然后，电势平衡崩溃，扩散电流增加，并且电流流动。

从电极注入到n型和p型区域的电子和空穴（多数载流子）在结区重新结合。在普通硅二极管的情况下，它会通过结面注入约10至100μm的区域（作为少数载流子）。

当载流子复合超过禁带时，复合能以热或光的形式释放。发光二极管和半导体激光器利用了这种现象。相反，为了使正向电流通过，有必要从外部施加该电压量（如果禁止带宽为2 电子伏特（eV），则至少为2V）。当使用具有正向偏置的二极管时，应减去由于通过杂质能级等的过渡而引起的电压降，并给出一个电压，该电压应包括由于电极处的肖特基势垒引起的电势差和各个元件处的电阻损耗。有必要将此称为正向电压降（或正向电压降）。硅二极管的正向压降约为0.6至0.7 V，肖特基势垒二极管的正向压降约为0.2V。对于发光二极管，它根据发射波长和输出而变化，大约为1-5V。

考虑向pn结施加反向偏置的情况。反向偏置被定义为向n型侧施加正电压，即，沿增大势垒的方向施加电压。然后，在n型和p型区域的每一个中，通过注入少数载流子（空穴和电子）来减少多数载流子（电子和空穴）。结果，耗尽层的宽度增加并且内置电势增加，并且当内置电势的增加与外部施加的电压平衡时，达到平衡并且电流停止。在实际的设备中，即使在反向偏置状态下，由于漂移电流，反向电流也会略微流动。随着反向偏压的进一步增加，会发生齐纳击穿或雪崩击穿，从而导致电流快速流动。这时的电压称为（反向）击穿电压。