Материал N-типа и P-типа считается электрически нейтральным до того, как они соединены вместе в общем соединении. Однако после объединения диффузия происходит мгновенно, когда электроны пересекают переход, чтобы заполнить дыры, вызывая появление отрицательных ионов в P-материале, это действие заставляет соседнюю область перехода принимать отрицательный заряд. Электроны, покидающие N-материал, заставляют его генерировать положительные ионы.
Весь этот процесс, в свою очередь, заставляет N сторону соединения принимать чистый положительный заряд. Это конкретное создание заряда имеет тенденцию отталкивать оставшиеся электроны и дырки от соединения. Это действие затрудняет диффузию других носителей заряда через соединение. В результате накапливается заряд или появляется барьерный потенциал на стыке.
Как показано на следующем рисунке. Результирующий барьерный потенциал имеет небольшую батарею, подключенную через PN переход. На данном рисунке соблюдайте полярность этого потенциального барьера относительно P и N материала. Это напряжение или потенциал будет существовать, когда кристалл не подключен к внешнему источнику энергии.
Барьерный потенциал германия составляет приблизительно 0,3 В, а кремния — 0,7 В. Эти значения не могут быть измерены напрямую, и они появляются в области пространственного заряда соединения. Для создания проводимости тока барьерный потенциал PN-перехода должен быть преодолен внешним источником напряжения.