الثنائي PN
يُحصل على الثنائي البلوري pn بأخذ بلورة شبه موصل نقية وتطعيمها بنوعين من الشوائب: ثلاثية التكافؤ لتكوين منطقة نوع p، وخماسية التكافؤ لتكوين منطقة نوع n. يسمى السطح الفاصل بين المنطقتين الملتقى (junction).
تنتشر الالكترونات من المنطقة n نحو المنطقة p وتلتحم مع الفجوات، فتتولد على جانبي الملتقى منطقة الاستنزاف الخالية من حاملات الشحنة والمحتوية أيونات موجبة في n وأيونات سالبة في p. ينتج عنها مجال كهربائي يولّد فرق جهد يسمى حاجز الجهد يوقف انتشار الالكترونات عند حالة التوازن.
- يعتمد مقدار حاجز الجهد على نوع مادة شبه الموصل ونسبة الشوائب المطعمة بها ودرجة حرارة المادة.
- مقداره عند درجة حرارة الغرفة (300 K): 0.7 V للسليكون و0.3 V للجرمانيوم.
فولطية الانحياز
- الانحياز الأمامي: القطب الموجب للبطارية مع p والسالب مع n (مع مقاومة R لتحديد التيار)، ويجب أن تكون الفولطية المسلطة أكبر من جهد الحاجز. المجال المسلط يعاكس مجال الحاجز وأكبر منه فتضيق منطقة الاستنزاف ويقل حاجز الجهد وينساب تيار كبير (التيار الأمامي) يزداد بزيادة فولطية الانحياز الأمامي.
- الانحياز العكسي: القطب السالب مع p والموجب مع n، والمجال المسلط باتجاه مجال الحاجز، فتتسع منطقة الاستنزاف ويزداد حاجز الجهد وتزداد المقاومة وينساب تيار صغير جداً يُهمل (التيار العكسي).