采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结.
P型半导体（P指positive,带正电的）：由单晶硅通过特殊工艺掺入少量的三价元素组成,会在半导体内部形成带正电的空穴；
N型半导体（N指negative,带负电的）：由单晶硅通过特殊工艺掺入少量的五价元素组成,会在半导体内部形成带负电的自由电子.
在PN结上外加一电压 ,如果P型一边接正极 ,N型一边接负极,电流便从P型一边流向N型一边,空穴和电子都向界面运动,使空间电荷区变窄,电流可以顺利通过.如果N型一边接外加电压的正极,P型一边接负极,则空穴和电子都向远离界面的方向运动,使空间电荷区变宽,电流不能流过.这就是PN结的单向导电性.
PN结加反向电压时 ,空间电荷区变宽 ,区中电场增强.反向电压增大到一定程度时,反向电流将突然增大.如果外电路不能限制电流,则电流会大到将PN结烧毁.反向电流突然增大时的电压称击穿电压.
当二极管加正向电压时，只要所加电压大于PN结导通电压，二极管就导通；当二极管加反向电压时，如果所加电压小于PN结的击穿电压，二极管就截止，当所加电压达到PN结的击穿电压或略大一些，二极管发生雪崩式反向导通，这时二极管两端的电压可认为几乎不变（这就是稳压二极管工作的状态）。
