當外部被正向電壓偏置時，外部電場和自建電場的相互抑制導致載流子的擴散電流增加以產生正向電流。在電子電路中，二極管的正極連接到高電位端，負極連接到低電位端，二極管導通。此連接方法稱為正向偏置。二極管正向偏置
當PN結被正偏壓時，外部電場的方向是從P區到N區，這顯然與內部電場的方向相反。此時，外部電場驅動P區域中的空穴進入空間電荷區域以抵消負空間電荷的一部分，而N區域自由電子進入空間電荷區域以抵消一部分正電荷空間電荷導致空間電荷區域變窄并且內部電場被削弱。內部電場的弱化增強了多數載流子的擴散運動，形成大的擴散電流（擴散電流由多個子組的定向運動形成，通常簡稱為電流）。在一定范圍內，外部電場越強，正向電流越大，并且PN結對正向電流具有低電阻狀態。這種情況稱為電子技術中PN結的正向傳導。在沒有施加電壓的情況下，半導體的擴散運動和漂移運動處于動態平衡，并且在動態平衡狀態下通過PN結的電流為零。此時，如果在PN結上施加電壓，則擴散和漂移運動的平衡被破壞，并且PN結將表現出其單向導電性。
與正向偏壓相比，開關電源的正負位置，即P區連接到電源的負極，N區連接到電源的正極，構成PN結的反向偏置。
在二極管的一些重要應用中，器件通常在高速下在高阻抗和低阻抗狀態之間交替。在這些應用中，電路中的某些電壓波形是脈沖形式，即在高電平（通常為5v）和低電平（通常為0V）之間變化的方波。這些高壓和低壓信號的轉換頻率非常高，允許二極管以高速在“開”和“關”狀態之間切換。當電阻器連接到硅二極管時，電阻器兩端的電流交替變化，電源電壓在0V和5V之間交替變化。當e（z）=5v時，二極管處于正向偏置狀態，在導通狀態下，引腳電流流過電阻，電阻兩端的電壓等于5-0.7=4.3v。當e（j）=0V時。二極管處于高阻態，即關斷狀態;由于沒有電流流過電阻器，電阻器兩端的電壓等于零。這種模式與整流器的作用非常相似。這是數字電路——高低兩種極端狀態。換句話說，假設組合電壓值是這兩種狀態之一。由于二極管在這些電路中的作用是在不同的電壓電平下導通或截止，因此該應用也稱為開關電路[1]。典型的二極管開關電路包括兩個或更多個二極管，每個二極管連接到單獨的電壓源。為了正確理解開關電路的操作，首先需要確定每個二極管由哪個電壓源確定，該電壓源處于導通狀態并且處于截止狀態。正確辨別哪種狀態的關鍵是：如果二極管的陽極與陰極電位相比為正，則它處于正向偏置狀態，即當二極管的陽極電位（相對于地）大于陰極（相對于地）電位很高，處于正向偏置狀態。當然，也可以說二極管的陰極電位（相對于地）低于陽極（相對于地）。相反，如果二極管處于反向偏置狀態，則二極管的陽極與陰極電位相比為負，這相當于二極管的陰極與陽極相比為正。
當PN結反向偏置時，所施加的電場與空間電荷區域中的內部電場的方向相同，這也導致擴散和漂移運動的平衡狀態的破壞。施加的電場驅動空間電荷區兩側的空穴和自由電子移動，加寬空間電荷區，增強內部電場，使多數載流子擴散運動困難，增強了漂移運動。少數民族運輸反向電流從N區流向P區。然而，由于少數載流子是恒定的并且在常溫下數量很小，因此反向電流非常小。小電流表明PN結的反向電阻非常高。通常認為反向偏置的PN結不導電并且基本上處于關斷狀態。這種情況在添加時被稱為電子技術中PN結的反向阻塞。當反向電壓在一定范圍內變化時，反向電流幾乎不隨施加的電壓而變化。這是因為反向電流由少數載流子漂移形成。在熱激發下，少數載流子的數量增加，并且PN結的反向電流增加。換句話說，只要溫度不變，少數載流子的濃度就不會改變。即使反向電壓增加超過允許范圍，也不能增加少數載流子的數量，并且反向電流趨于恒定。電流也稱為反向飽和電流。值得注意的是，反向電流是電路噪聲的主要原因之一。因此，在設計電路時必須考慮溫度補償。
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