При контактировании 2-х полупроводников с различными типами проводимости будет происходить взаимная диффузия (взаимное проникновение веществ в результате беспорядоченного движения их частиц) носителей тока через границу соприкосновения (контакт) полупроводников. Электроны из n-полупроводников будут проникать в дырочный p-полупроводник. В результате из объема n-полупроводника, граничащего с контактом, уйдут электроны, этот объем будет объединен электронами, и вблизи границы в нем образуется избыточный положительный заряд. Диффузия дырок из р-полупроводника по аналогичным причинам приведет к возникновению вблизи границы в р-полупроводнике избыточного отрицательного заряда. В результате на границе электронно-дырочного перехода образуется запирающий электрический слой. Электрическое поле запирающего слоя препятствует дальнейшему переходу электронов и дырок через границу раздела двух полупроводников. Запирающий слой имеет повышенное сопротивление по сравнению с остальными объемами полупроводников.
Область полупроводника, в котором происходит смена проводимости с электронной на дырочную(или наоборот), называется электронно-дырочным переходом (p-n переходом). Обычно p-n переход образуется в кристалле полупроводника, где введением соответствующих примесей создаются области с различной (p- и n-) проводимостью.
Внешнее электрическое поле влияет на сопротивление запирающего электрического поля.
Если n-полупроводник подключен к отрицательному полюсу источника, а полюс источника соед. с р-полупроводником, то под действием электрического поля электроны и дырки будут двигаться навстречу друг к другу к границе раздела полупроводников. При таком прямом (пропускном) направлении внешнего эл. поля толщина запир.слоя и его сопротивление уменьшается.
Если n-полупроводник соединен с положит. полюсом источника, а p-полупроводник – с отрицательным, то электроны и дырки под действием эл. поля будут перемещаться от границы раздела в противоположные стороны. Это приводит к утолщению запирающего слоя и увеличению его сопротивления. Направление внешнего эл. поля, расширяющего запирающий слой, называется запирающим (обратным), в нем эл.ток через контакт n- и p- не проходит
Электронно-дырочный переход обладает односторонней проводимостью, аналогично выпрямляющему действию двухэлектродной лампы – диода. Поэтому полупроводник с одним p – n – переходом называется полупроводниковым диодом. Полупроводниковые диоды обладают целым рядом преимуществ перед электронными двухэлектродными лампами. Недостатком полупроводниковых диодов является ограниченный интервал температур, в котором они работаю. (~ от -70о до +125 оС)