當P型和N型半導體材料結合時，P 型（ N型）材料中的空穴（電子）向N 型（ P 型）材料這邊擴散，擴散的結果使得結合區形成一個勢壘，由此而產生的內電場將阻止擴散運動的繼續進行，當兩者達到平衡時，在PN結兩側形成一個耗盡區。

當PN結反偏時，外加電場與內電場方向一致，耗盡區在外電場作用下變寬，使勢壘加強；當PN結正偏時，外加電場與內電場方向相反，耗盡區在外加電場作用下變窄，勢壘削弱。