當n區相對P區有負電壓,且當負電壓低於-0.6V(即絕對值大於0.6V)時,就會產生一個P區到N區的大電流;當有正電壓時,在小於擊穿電壓之前電流可以忽略不計。二極體的基本性質可以通過考慮耗盡層的電壓和電場來理解。
正向偏壓即在N區加一個相對P區的負電壓。這樣會導致PN結內建電勢的減小,其變化趨勢如圖3e所示。PN結內建電勢的減小會導致電場以及耗盡區寬度的減小,如圖d、c和b所示。二極體內部電壓的減小和耗盡區寬度的減小開始允許電流導通二極體。
在反偏壓下n區相對p區的電壓是個正電壓。這會使得PN結內部的電勢變大超過開始的內建電勢,如圖5e所示;當然也會增強PN結的電場強度,如圖5d所示。最終的結果是PN結耗盡區的寬度增加,內部電勢和電場會使得PN結平衡電流(擴散電流和漂移電流)比沒有外部偏壓時要大。這說明如果通過二極體的電流很小時,那么它的導通電壓的範圍會比較大。