P-N结是在一块半导体中，掺入施主（如硅元素）杂质，使其中一部分成为N型半导体。其余部分掺入受主杂质（如硼元素）而成为P型半导体，当P型半导体和N型半导体这两个区域共处一体时，这两个区域之间的交界层就是P-N结。P-N结很薄，结中电子和空穴都很少，但在靠近N型一边有带正电荷的离子，靠近P型一边有带负电荷的离子。这是因为，在P型区中空穴的浓度大，在N型区中电子的浓度大，所以把它们结合在一起时，在它们交界的地方便要发生电子和空穴的扩散运动.由于P区有大量可以移动的空穴，N区几乎没有空穴，空穴就要由P区向N区扩散。同样N区有大量的自由电子，P区几乎没有电子，所以电子就要由N区向P区扩散.随着扩散的进行，P区空穴减少，出现了一层带负电的粒子区；N区电子减少，出现了一层带正电的粒子区。结果在P-N结的边界附近形成了一个空间电荷区，P型区一边带负电荷的离子，N型区一边带正电荷的离子，因而在结中形成了很强的局部电场，方向由N区指向P区。当结上加正向电压（即P区加电源正极，N区加电源负极如图1）时，这时电场减弱，N区中的电子和P区中的空穴都容易通过，因而电流较大;当外加电压相反（图2）时，则这时电场增强，只有原N区中的少数空穴和P区中的少数电子能够通过，因而电流很小。这就是P-N结的单向导电性 。