Розглянуте вище стан термодинамічної рівноваги можна порушити, приклавши до p-n переходу за допомогою зовнішнього джерела, напруга в тій чи іншій полярності. Для цього на зовнішніх торцях напівпровідників спеціальною технологією, що перешкоджає утворенню непотрібних в даному випадку додаткових p-n переходів, виконуються омические контакти.
Для початку будемо вважати, що омические контакти і області напівпровідників за межами об'ємного заряду мають дуже малу величину опору по відношенню до опору області об'ємного заряду. При цих умовах, незалежно від величини струмів, що протікають по ланцюгу, поле Eвн. створюване зовнішнім джерелом, буде повністю зосереджена
всередині p-n переходу. Залежно від полярності підключення, це поле буде або відніматися або складатися, з полем об'ємного заряду. Якщо прикласти до p-n переходу зовнішня напруга, в полярності, вказаної на малюнку, то дірки p-області будуть відтягатися до негативного полюса джерела, а електрони n-області до позитивного полюса. При цьому відбувається оголення більш глибинних шарів іонів домішок в обох напівпровідниках, отже зростає об'ємний заряд і напруженість створюваного їм електричного поля.
Як видно по зонного діаграмі, потенційний бар'єр,
рівний в рівноважному стані # 966; до 0. зростає на величину прикладеної зовнішньої напруги U тобто
Таке зміщення p-n переходу називається зворотним. Очевидно, що це призводить до зменшення дифузійної складової струму через p-n перехід і збільшення дрейфового струму. Баланс струмів порушується і
в ланцюзі протікає дрейфовий струм неосновних носіїв заряду або т.зв. зворотний струм I обр. При зростанні зворотної напруги від 0 приблизно до 0,1 зворотний струм I обр = I диф - I ін буде збільшуватися за рахунок зменшення дифузійної складової. При напрузі великих 0,1 можна вважати I диф = 0, і через перехід буде йти тільки дрейфова компонента струму яка для ідеального переходу не залежить від прикладеної напруги. Тому її часто називають струмом насичення переходу і позначають I 0. Величина I 0 дуже мала тому вона обумовлена потоком неосновних носіїв концентрація яких в високолегованих напівпровідниках незначна.
Пряме зміщення p-n переходу.
Змінимо полярність підключення зовнішнього джерела на зворотну, як показано на малюнку. При цьому основні носії заряду будуть підтягуватися до області об'ємного заряду, частково компенсуючи його в залежності від прикладеної напруги. Це призведе до зменшення об'ємного заряду в переході, а отже до зниження потенційного бар'єру, висота якого буде дорівнює
Тому більше число основних носіїв заряду,
володіють достатньою енергією, будуть в змозі подолати потенційний бар'єр і перейти в суміжну область. Дифузний струм збільшиться в порівнянні з рівноважним значенням, а дрейфова складова не змінюється, тому що для неосновних носіїв поле об'ємного заряду як і раніше є пришвидшує. У міру збільшення напруги дифузний струм зростає і може досягати дуже великих значень, тому що він обумовлений струмом основних носіїв, концентрація яких, при високому ступені легування може бути вельми великий. Таке зміщення p-n переходу називається
прямим, а відповідний йому ток - прямим струмом p-n переходу.
Ставлення прямого струму до зворотного може досягати сотень тисяч - кількох мільйонів.
Це дозволяє говорити про односторенней провідності p-n переходу.
Ширина p-n переходу, при зміщенні його постійною напругою, визначається з вираження для рівноважного значення, підстановкою замість # 966; до0 значення # 966; к = # 966; до0 -U.
Звідси видно, що ширина переходу звужується при прямому зміщенні U> 0 і розширюється при зворотному зміщенні U<0.