1．PN结中载流子的运动
将P型半导体和N型半导体结合后，由于它们交界面两侧分别是空穴和自由电子的高浓度区，因此在交界面处空穴和自由电子会发生从高浓度区向低浓度区的扩散运动并发生复合。随着扩散运动的进行，在靠近界面N区的一侧，随着电子向P区的扩散，施主杂质会变成正离子；在靠近界面P区的一侧，随着空穴向N区的扩散，受主杂质会变成负离子。由于施主杂质和受主杂质在晶格中不能移动，所以在N型和P型半导体靠近界面的N型区一侧会形成正离子薄层；在P型区一侧会形成负离子薄层。这种离子薄层会形成一个电场，方向是从N区指向P区，称为内电场。
随着内电场的增加，对多子扩散的反作用增强，扩散运动逐渐减弱；但内电场有利于少子的漂移运动，最终使得交界面处空穴和自由电子的移动达到动态平衡，此时在P区和N区的交界面处形成了一个很薄的空间电荷区，这就是所谓的PN结。如图1.2.1所示。因为离子薄层中的多数载流子已经扩散尽了，缺少多子，所以这个离子薄层也称为耗尽层。
图1.2.1 PN结的形成（视频如下）
2．PN结的单向导电性
PN结P区的电位高于N区的电位称为加正向电压或正向偏置，简称正偏；
PN结P区的电位低于N区的电位称为加反向电压或反向偏置，简称反偏。
如果在PN结两端加上正向电压，此时外加电场抵消了内电场的一部分作用，使得多子的扩散作用增强，形成较大的正向电流，PN结呈现低阻特性。
PN结加正向电压时的导电情况如图1.2.2所示。外加的正向电压有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向相反，削弱了内电场。于是，内电场对多数载流子扩散运动的阻碍减弱，扩散电流加大。扩散电流远大于漂移电流，可忽略漂移电流的影响，PN结呈现低阻性。
图1.2.2 PN结加正向压的情况（视频如下）
如果在PN结两端加上反向电压，此时外加电场和内电场进一步增强了多子的扩散的难度，此时只有少子的漂移作用，形成很小的反向电流，PN结呈现高阻特性。
PN结加反向电压时的导电情况如图1.2.3所示。外加的反向电压有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向相同，加强了内电场。内电场对多子扩散运动的阻碍增强，扩散电流大大减小。此时PN结区的少子在内电场作用下形成的漂移电流大于扩散电流，可忽略扩散电流，PN结呈现高阻性。在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流。PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流；PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。
图1.2.3 PN结加反向压的情况（视频如下）
正因为正向电流远大于反向电流，故我们说PN结具有单向导电性。
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