术语“偏置”是指施加直流电压以设置某些操作条件。或者，当将外部能量源施加到PN结时，称为偏置电压或简称为偏置。此方法可以增加或减小结的势垒电位。结果，势垒电位的降低导致载流子返回到耗尽区。在PN结处遵循两个偏置条件。

• 正向偏置-将相同极性的外部电压添加到势垒电位，这会导致耗尽区的宽度增加。

• 反向偏置-PN结的偏置方式是，施加外部电压作用可防止电流载流子进入耗尽区。

正向偏置

下图显示了施加了外部电压的正向偏置PN结二极管。您会看到电池的正极连接到P材料，电池的负极连接到N材料。

以下是观察结果-

• 该偏置电压排斥P和N型材料中的大多数载流子。结果，在结处开始出现大量的空穴和电子。

• 在结的N侧，电子进入以中和耗尽区中的正离子。

• 在P侧材料上，电子被负离子吸引，从而使它们再次变为中性。这意味着正向偏压会使耗尽区崩溃，从而使势垒势也崩溃。这意味着当PN结正向偏置时，它将允许连续的电流流动。

下图显示了正向偏置二极管的电流载流子。由于连接到二极管的外部电压源，可以提供恒定的电子。电流的流向和方向由图中二极管外部的大箭头显示。注意，电子流和电流是相同的。

以下是观察结果-

• 假设电子通过电线从电池负极端子流到N材料。进入该材料后，它们立即流到接合处。

• 类似地，在另一侧，从P侧抽出相同数量的电子，并返回到电池正极。此操作将创建新的孔，并使它们向连接处移动。

• 当这些空穴和电子到达结时，它们结合在一起并有效消失。结果，新的空穴和电子出现在二极管的外端。这些多数载体是连续创建的。只要施加了外部电压源，此动作就会继续。

• 当二极管正向偏置时，可以注意到电子流过二极管的整个结构。这在N型材料中很常见，而在P型材料中，空穴是移动的载流子。注意，空穴在一个方向上的运动必须从电子在相反方向上的运动开始。因此，总电流是空穴的增加，并且电子流过二极管。

反向偏置

下图显示了施加外部电压的反向偏置PN结二极管。您会看到电池的正极连接到N材料，电池的负极连接到P材料。注意，在这种布置中，电池极性应与二极管的材料极性相反，以便吸引不同的电荷。因此，每种材料的多数电荷载流子被拖离结。反向偏置会导致二极管不导电。

下图显示了大多数电流载体在反向偏置二极管中的布置。

以下是观察结果-

• 由于电路作用，N材料的电子被拉向电池正极。

• 每个移动或离开二极管的电子都会引起一个正离子出现在其位置。结果，这导致结的N侧上的耗尽区的宽度的相等增加。

• 二极管的P侧与N侧相似，具有相似的作用。在这种情况下，许多电子离开电池的负极端子并进入P型材料。

• 这些电子然后立即进入并填充许多空穴。每个占据的空穴然后变为负离子。这些离子然后被负极电池端子排斥，并被驱向结点。因此，结的P侧的耗尽区的宽度增加。

耗尽区的总宽度直接取决于反向偏置二极管的外部电压源。在这种情况下，二极管不能有效地支持流过宽耗尽区的电流。结果，势能电荷开始在结处发展并增加，直到势垒电势等于外部偏置电压为止。此后，二极管表现为非导体。