Соединим кусок n-типа с куском p-типа в одном кристалле — получим p-n переход, сердце почти всех полупроводниковых приборов.
На границе электроны из n-области диффундируют в p-область, а дырки — наоборот, и взаимно рекомбинируют. У границы остаётся слой без свободных носителей — обеднённый слой (область объёмного заряда). Со стороны n остаются положительные ионы доноров, со стороны p — отрицательные ионы акцепторов. Возникает встроенное электрическое поле и контактная разность потенциалов — потенциальный барьер.
Высота барьера для кремния U_к ≈ 0,6…0,7 В, для германия ≈ 0,3 В. Барьер мешает дальнейшей диффузии и устанавливает равновесие. Чтобы пропустить ток в прямом направлении, внешнее напряжение должно скомпенсировать этот барьер — отсюда и берётся пороговое напряжение диода.