當(dāng)p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時(shí)，由于交界面處存在載流子濃度的差異，這樣電子和空穴都要從濃度高的地方向濃度低的地方擴(kuò)散。但是，電子和空穴都是帶電的，它們擴(kuò)散的結(jié)果就使p區(qū)和n區(qū)中原來(lái)的電中性條件破壞了。p區(qū)一側(cè)因失去空穴而留下不能移動(dòng)的負(fù)離子，n區(qū)一側(cè)因失去電子而留下不能移動(dòng)的正離子。這些不能移動(dòng)的帶電粒子通常稱(chēng)為空間電荷，它們集中在p區(qū)和n區(qū)交界面附近，形成了一個(gè)很薄的空間電荷區(qū)，這就是我們所說(shuō)的pn結(jié)。
p型和n型半導(dǎo)體接觸后，在接觸面，n型區(qū)的多子電子向p型區(qū)擴(kuò)散，同時(shí)p型區(qū)的多子空穴也向n型區(qū)擴(kuò)散，叫做載流子的擴(kuò)散。這時(shí)在接觸面的n型區(qū)留下了正電荷，在p型區(qū)留下了負(fù)電荷。兩者正好形成自建電場(chǎng)，自建電場(chǎng)又使載流子漂移，漂移的方向正與以上擴(kuò)散的方向相反。平衡時(shí)，載流子的漂移與擴(kuò)散相等，自建電場(chǎng)區(qū)沒(méi)有載流子，稱(chēng)之為空間電荷區(qū)。這樣，pn結(jié)就形成了。
pn結(jié)有同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)兩種。用同一種半導(dǎo)體材料制成的pn結(jié)叫同質(zhì)結(jié)，由禁帶寬度不同的兩種半導(dǎo)體材料（如gaal/gaas、ingaasp/inp等）制成的pn結(jié)叫異質(zhì)結(jié)。制造pn結(jié)的方法有合金法、擴(kuò)散法、離子注入法和外延生長(zhǎng)法等。制造異質(zhì)結(jié)通常采用外延生長(zhǎng)法。
根據(jù)pn結(jié)的材料、摻雜分布、幾何結(jié)構(gòu)和偏置條件的不同，利用其基本特性可以制造多種功能的晶體二極管。如利用pn結(jié)單向?qū)щ娦钥梢灾谱髡鞫O管、檢波二極管和開(kāi)關(guān)二極管；利用擊穿特性制作穩(wěn)壓二極管和雪崩二極管；利用高摻雜pn結(jié)隧道效應(yīng)制作隧道二極管；利用結(jié)電容隨外電壓變化效應(yīng)制作變?nèi)荻O管。使半導(dǎo)體的光電效應(yīng)與pn結(jié)相結(jié)合還可以制作多種光電器件。如利用前向偏置異質(zhì)結(jié)的載流子注入與復(fù)合可以制造半導(dǎo)體激光二極管與半導(dǎo)體發(fā)光二極管；利用光輻射對(duì)pn結(jié)反向電流的調(diào)制作用可以制成光電探測(cè)器；利用光生伏特效應(yīng)可制成太陽(yáng)電池。此外，利用兩個(gè)pn結(jié)之間的相互作用可以產(chǎn)生放大、振蕩等多種電子功能。pn結(jié)是構(gòu)成雙極型晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管的核心，是現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)。