Первоначально, когда формируется переходной диод, между носителями тока происходит уникальное взаимодействие. В материале типа N электроны легко перемещаются через соединение, чтобы заполнить отверстия в материале P. Этот акт обычно называют диффузией . Диффузия является результатом высокого накопления носителей в одном материале и более низкого скопления в другом.
Как правило, носители тока, которые находятся вблизи перехода, принимают участие только в процессе диффузии. Электроны, покидающие N-материал, вызывают образование положительных ионов на их месте. При входе в материал Р для заполнения отверстий эти электроны создают отрицательные ионы. В результате каждая сторона соединения содержит большое количество положительных и отрицательных ионов.
Область, где эти дырки и электроны становятся истощенными, обычно известна под термином область истощения. Это область, где не хватает большинства нынешних перевозчиков. Обычно область истощения развивается при формировании PN-перехода. На следующем рисунке показана область истощения переходного диода.