principio ativo de funcionamento

O material dopante de uma área do semicondutor contém átomos com um electrão a menos na banda de valência em relação ao material semicondutor. Na ligação, os iões desse material dopante removem electrões de valência do semicondutor, deixando "lacunas", portanto, o semicondutor torna-se do tipo P. Na outra área do semicondutor, o material dopante contém átomos com um electrão a mais do que o semicondutor puro na sua faixa de valência. Portanto, na ligação esse electrão fica disponível sob a forma de electrão livre, formando o semicondutor do tipo N.

Na região de contacto das duas áreas, os electrões e lacunas recombinam-se, criando uma fina camada isenta de portadores de carga, a chamada barreira de potencial, onde temos apenas os iões "doadores" da região N e os iões "aceitadores" da região P, que por não apresentarem portadores de carga "isolam" as demais lacunas do material P dos outros electrões livres do material N.

Um electrão livre ou uma lacuna só pode atravessar a barreira de potencial mediante a aplicação de energia externa (polarização directa da junção). Aqui é preciso ressaltar um facto físico do semicondutor, é que nesses materiais, os electrões só podem assumir determinados níveis de energia, sendo as bandas de valência e de condução as de maiores níveis energéticos para os electrões ocuparem.

A região compreendida entre o topo da de valência e a parte inferior da de condução é a chamada "banda proibida". Se o material semicondutor for puro, não terá electrões nessa banda (daí ser chamada "proibida"). A recombinação entre electrões e lacunas, que ocorre depois de vencida a barreira de potencial, pode acontecer na banda de valência ou na proibida. A possibilidade dessa recombinação ocorrer na banda proibida deve-se à criação de estados electrónicos de energia nessa área pela introdução de outras impurezas no