Якщо в кристалі створити області з електронної та доречнийпровідністю (рис. 5.2) з різкою межею між ними (pn-перехід), то на кордоні між цими областями виникне потенційний бар'єр, що володіє випрямними властивостями.
Припустимо, що акцепторная область напівпровідника легирована сильніше, ніж електронна, тобто Na> Nd і обидві частини леговані рівномірно (такий pn-перехід називається несиметричним і ступінчастим) (рис. 5.2).
При виникненні pn-переходу між p - і n-області встановлюється обмін вільними носіями заряду, з матеріалу n-типу виходять (дифундують) електрони, а з матеріалу p-типу - дірки. Догляд вільних носіїв призводить до того, що поблизу кордону розділу з'являється подвійний заряджений шар з іонізованих атомів донорів і акцепторів. Шар об'ємного просторового заряду (ОПЗ) буде позитивним з боку матеріалу n- типу (іонізованниє донори) і негативним з боку матеріалу p- типу (іонізованниє акцептори). Ці об'ємні заряди в області контакту створять сильне електричне поле, спрямоване від n-області до p - області і перешкоджає дифузії електронів і дірок (рис. 5.3).
В результаті встановиться рівноважний стан, яке буде характеризуватися сталістю рівня Фермі, а в області переходу, де є електричне поле, енергетичні рівні будуть викривлені.
При деякому значенні поля встановиться рівновага, при якому кількість носіїв зарядів переходять назустріч один одному однаково. Цьому електричному полю відповідає рівноважне значення контактної різниці потенціалів # 966; до (рис. 5.2, г).