采用不同的掺杂工艺，在同一硅半导体衬底上通过扩散制作P型半导体和N型半导体，在它们的界面上空之间的电荷区称为PN结。具有PN结单边导电性。
在PN结上加一个电压，即P结接正电压，N结接负电压，电流会从P结侧流向N结侧，空空穴和电子会向界面移动，使空之间的电荷面积变窄，电流可以顺利通过并导电。如果N结连接到电压正极，P结同时连接到负极，那么空空穴和电子将从界面移开，从而使空之间的电荷区变宽，阻止电流流动，切断电流。这就是PN结的单边导电性。利用这一特性，可以接通直流电压，关断反向电压，从而实现对交流电的整流。