因为外加电场和PN结内电场方向相同，进一步阻碍了多子的扩散，所以在PN结中不会形成电流。PN结加反向电压时，具有很小的反向漂移电流，呈现高电阻， PN结截止。
二极管是由P型区与N型区组成的一个PN结。正向导通时，是在PN结加上正向偏压，使P型区的费米能级与N型区相比而降低了。正向偏压使得势垒电压减小，多数载流子就能够移动到对方区域，就形成了正向导通状态。加反向偏压时，P型区的费米能级比N型区增高了，也就是反向偏压使势垒电压增高了，结果使多数载流子不能移动到对方区域，就形成了截止状态。这就是二极管能够正向导通、反向截止的机理。
PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成。在P型半导体和N型半导体结合后，由于N型区内自由电子为多子空穴几乎为零称为少子，而P型区内空穴为多子自由电子为少子，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差。由于自由电子和空穴浓度差的原因，有一些电子从N型区向P型区扩散，也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。它们扩散的结果就使P区一边失去空穴，留下了带负电的杂质离子，N区一边失去电子，留下了带正电的杂质离子。开路中半导体中的离子不能任意移动，因此不参与导电。
当对pn结外加反向电压时，就相当于内建电场的阻力更大，PN结不能导通，仅有极微弱的反向电流（由少数载流子的漂移运动形成，因少子数量有限，电流饱和），pn结处于截止状态，
