P-N переход под действием внешних напряжений. Вольт-амперная характеристика, параметры
Если к p-n-переходу подключить источник напряжения, то нарушается равновесное состояние и в цепи будет протекать ток.
Различают прямое и обратное включения p-n-перехода.
Прямое включение.
Пусть внешнее напряжение приложено плюсом к p-области, а минусом – к n-области.
При этом оно противоположно по знаку контактной разности потенциалов. Так как концентрация подвижных носителей в p-n-переходе значительно ниже, чем в p- и n-областях, сопротивление p-n-перехода значительно выше сопротивления p- и n-областей. Можно считать, что приложенное напряжение полностью падает на переходе. Основные носители будут двигаться к контакту, сокращая дефицит носителей в p-n-переходе и уменьшать сопротивление и толщину p-n-перехода. Результирующее поле в p-n-
переходе будет равно 
. Поток основных носителей через контакт увеличится. Ток, протекающий через переход, в данном случае называется прямым, а напряжение, приложенное к переходу – прямым напряжением. При 
потенциальный барьер для основных носителей исчезает, и ток ограничивается обычным омическим сопротивлением объема полупроводника.
Диффузия дырок через переход приводит к увеличению концентрации дырок за переходом. Возникающий при этом градиент концентрации дырок обусловливает диффузионное проникновение их в глубь n-области, где они являются неосновными носителями. Это явление называется инжекцией (впрыскиванием). Инжекция дырок не нарушает электрической нейтральности в n-области, т.к. она сопровождается поступлением из внешней цепи такого же количества электронов.
Толщина перехода в этом случае 
.
Диффузионная составляющая будет превышать дрейфовую составляющую 
Обратное включение
Если внешнее напряжение приложено плюсом к n-области, а минусом к – p-области, то оно совпадает по знаку с контактной разностью потенциалов.
Напряжение на переходе возрастает, и высота потенциального барьера становится выше, чем при отсутствии напряжения 
.
Толщина перехода возрастает 
Результирующая напряженность электрического поля в переходе будет выше, что приведет к увеличению дрейфового тока:
Направление результирующего тока противоположно направлению прямого тока, поэтому он называется обратным током, а напряжение, вызывающее обратный ток, называется обратным напряжением. Поле в переходе является ускоряющим лишь для неосновных носителей. Под действием этого поля концентрация неосновных носителей на границе перехода снижается и появляется градиент концентрации носителей заряда. Это явление называется экстракцией носителей. Значение тока экстракции определяется числом неосновных носителей заряда, возникающих в полупроводнике в единицу времени на расстоянии, которое они могут пройти за время жизни. Это расстояние называется диффузионной длиной электронов и дырок. Концентрация неосновных носителей на расстоянии диффузионной длины убывает в е раз.
Так как число неосновных носителей мало, ток экстракции через переход
намного меньше прямого тока. Он практически не зависит от приложенного напряжения и является током насыщения.
Таким образом, p-n-переход обладает несимметричной проводимостью: проводимость в прямом направлении значительно превышает проводимость p-n-перехода в обратном направлении.
Обобщение: «Если к р—n-переходу диода приложить напряжение в прямом направлении (т. н. прямое смещение), т. е. подать на его р-область положительный потенциал, то потенциальный барьер, соответствующий переходу, понижается и начинается интенсивная инжекция дырок из р-области в n-область и электронов из n-области в р-область — течёт большой прямой ток. Если приложить напряжение в обратном направлении (обратное смещение), то потенциальный барьер повышается и через р—n-переход протекает лишь очень малый ток неосновных носителей заряда (обратный ток)».
Общая вольт-амперная характеристика:
– здесь, обратный ток