Внешнее напряжение нарушает динамическое равновесие токов: p-n-переход переходит в неравновесное состояние. В зависимости от полярности внешнего напряжения возможны 2 режима работы:
1. Прямое смещение. При прямом смещении положительный полюс источника питания подключен к р области, отрицательный – к n области. Напряжение φk и U направлены встречно и напряжение на p-n-переходе убывает до величины φk-U. Это приводит к тому, что напряженность электрического поля убывает и возобновляется процесс диффузии основных носителей заряда. Кроме этого, прямое смещение уменьшает ширину p-n-перехода. Ток диффузии становится намного больше дрейфового. Через p-n-переход протекает прямой ток, практически равный основному току диффузионных носителей. Диффузионный процесс введения основных носителей в область, где они становятся не основными, называется инжекциями. Для компенсации не основных носителей, накапливающихся в p и n областях, во внешней цепи возникает электронный ток от источника напряжения, т.е. сохраняется принцип электронейтральности. При увеличении U ток резко возрастает.
2. Обратное смещение. Возникает, когда «+» источника подключен к n области, «-» – к p области. Внешнее напряжение U включено согласно φk, высота потенциального барьера увеличивается до φk+U, напряженность электрического поля и ширина p-n-перехода возрастают. Процесс диффузии полностью прекращается и через p-n-переход протекает только дрейфовый ток неосновных носителей заряда. Такой ток называют обратным, поскольку он связан с неосновными носителями заряда, которые возникают за счет термогенерации (тепловой ток), величина этого тока мала.
