将磷(P)、锑(Sb)、砷(As)等5价原子的A1104EU-T杂质少量地掺进锗或硅的纯晶体中可以形成N型半导体，此类提供电子的杂质称为施主杂质。另一方面，掺A3价原子硼(B)、镓(Ga)、铟(In)等则可形成P型半导体，此类提供空穴的杂质称为受主杂质。在其中拥有负(nega-tive)电荷的自由电子及扮演正(positive)电荷角色的空穴担负着传导电流的作用。
    现在如图3.40所示，将晶体的一半做成P型，另一半做成N型。在晶体中存在P型与N型的结合部分因此称为PN结）。P型部分拥有许多空穴，而N型部分拥有许多自由电子。因此将PN结合起来则一部分的空穴与自由电子越过P区域与N区域的边界扩散至对方的领地，混合而达到平衡状态。因此，我们将移动至对方领域的载流子称为注入载流子。

                  
    如图3.41所示，对此元器件向使P型部分成为负的方向加载电压会怎样呢？此时N型一边的电子被吸引到正电极，而P型一边的空穴则被吸引到负电极，因此，在中间部位就形成了如同厚厚的墙壁一样的状态，在晶体的中间部位断绝了电子的补充（图3.42）。

    此中间部分的厚壁被称为耗尽层。在此状态下，因不能使电流流通，所以称此种电压加载为反向电压。