當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。 在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏置。
PN結(jié)正偏時(shí)，外部電場的方向是從P區(qū)指向N區(qū)，顯然與內(nèi)電場的方向相反，這時(shí)外電場驅(qū)使P區(qū)的空穴進(jìn)入空間電荷區(qū)抵消一部分負(fù)空間電荷，同時(shí)N區(qū)的自由電子進(jìn)入空間電荷區(qū)抵消一部分正空間電荷，結(jié)果使空間電荷區(qū)變窄，內(nèi)電場被削弱。內(nèi)電場的削弱使多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動得以增強(qiáng)，形成較大的擴(kuò)散電流（擴(kuò)散電流由多子的定向移動形成，通常簡稱為電流）。在一定范圍內(nèi)，外電場愈強(qiáng)，正向電流愈大，PN結(jié)對正向電流呈低電阻狀態(tài)，這種情況在電子技術(shù)中稱為PN結(jié)的正向?qū)ā?a target="_blank">半導(dǎo)體在無外加電壓的情況下，擴(kuò)散運(yùn)動和漂移運(yùn)動處于動態(tài)平衡，動態(tài)平衡狀態(tài)下通過PN結(jié)的電流為零。這時(shí)，如果在PN結(jié)兩端加上電壓，擴(kuò)散與漂移運(yùn)動的平衡就會被破壞，PN結(jié)將顯示出其單向?qū)щ姷男阅堋?/p>
與正向偏置相比，交換電源的正、負(fù)極位置，即P區(qū)接電源負(fù)極，N區(qū)接電源正極，就構(gòu)成了PN結(jié)的反向偏置。
在一些二極管的重要應(yīng)用中，器件常常要在高阻和低阻兩種狀態(tài)之間高速交替變化。在這些應(yīng)用中，電路中的某些電壓波形呈現(xiàn)脈沖形式，即在高電平（通常為5v）和低電平（通常為0V）之間變化的方波，這些高低電壓信號的轉(zhuǎn)換頻率是很高的，使得二極管在“開”與“關(guān)”兩種狀態(tài)之間高速轉(zhuǎn)換。一個電阻和一個硅二極管相連時(shí)，當(dāng)電源電壓從0V和5v交替變化時(shí)，電阻兩端的電流也在交替變化。當(dāng)e （z）=5v時(shí)，二極管處于正向偏置狀態(tài)，處于導(dǎo)通狀態(tài)，釘電流流過電阻，電阻兩端電壓等于5-0.7=4.3v。當(dāng)e（j）=0V時(shí)．二極管處于高阻狀態(tài)，也就是截止?fàn)顟B(tài)；因?yàn)闆]有電流流過電阻，電阻兩端電壓等于零。這種模式非常類似于整流器的作用．這就是數(shù)字電路中的兩種極端狀態(tài)——高電平和低電平。換句話說，就是設(shè)想所合電壓值都是這兩種狀態(tài)中的一個。因?yàn)槎O管在這些電路中的作用就是在不同電壓水平下導(dǎo)通或截止，因而這一應(yīng)用也稱為開關(guān)電路 ［1］ 。典型的二極管開關(guān)電路包括兩個或多個二極管，每—個二極管與一個獨(dú)立的電壓源相連。要正確理解開關(guān)電路的操作過程，就首先要確定每一個二極管是由哪一個電壓源決定的，哪個處于導(dǎo)通狀態(tài)，哪個處于截止?fàn)顟B(tài)。正確辨別處于哪種狀態(tài)的關(guān)鍵是：如果二極管的陽極相較于陰極電位是正的，它就處于正向偏置狀態(tài)，也就是說當(dāng)二極管的陽極電位（相對于地）比陰極（相對于地）電位高，它就處于正向偏置狀態(tài)。當(dāng)然，也可以說成二極管的陰極電位（相對于地）比陽極（相對于地）電位低。相反，如果想讓二極管處于反向偏置狀態(tài)，就讓二極管的陽極相較于陰極電位是負(fù)的，也相當(dāng)于二極管的陰極相較于陽極是正的。
PN結(jié)反向偏置時(shí)，外加電場與空間電荷區(qū)的內(nèi)電場方向一致，同樣會導(dǎo)致擴(kuò)散與漂移運(yùn)動平衡狀態(tài)的破壞。外加電場驅(qū)使空間電荷區(qū)兩側(cè)的空穴和自由電子移走，使空間電荷區(qū)變寬，內(nèi)電場增強(qiáng)，造成多數(shù)載流子擴(kuò)散運(yùn)動難于進(jìn)行，同時(shí)加強(qiáng)了少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動，形成由N區(qū)流向P區(qū)的反向電流。但由于常溫下少數(shù)載流子恒定且數(shù)量不多，故反向電流極小。電流小說明PN結(jié)的反向電阻很高，通?？梢哉J(rèn)為反向偏置的PN結(jié)不導(dǎo)電，基本上處于截止?fàn)顟B(tài)，這種情況在電子技術(shù)中稱為PN結(jié)的反向阻斷當(dāng)外加的反向電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，反向電流幾乎不隨外加電壓的變化而變化。這是因?yàn)榉聪螂娏魇怯缮僮悠菩纬傻?，在熱激發(fā)下，少子數(shù)量增多，PN結(jié)反向電流增大。換句話說，只要溫度不發(fā)生變化，少數(shù)載流子的濃度就不變，即使反向電壓在允許的范圍內(nèi)增加再多，也無法使少子的數(shù)量增加，反向電流趨于恒定，因此反向電流又稱為反向飽和電流。值得注意的是，反向電流是造成電路噪聲的主要原因之一，因此，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，必須考慮溫度補(bǔ)償問題。