處于平衡狀態下的PN結沒有實用的價值，PN結的實用價值只有在PN結上外加電壓時才能顯示出來。
    1．外加正向偏置電壓
    電路如圖1-8所示，P型半導體接高電位，N型半導體接低電位，這種連接方式下的PN結稱為正向偏置（簡稱正偏）。當PN結處在正向偏置時，外電場和內電場的方向相反。在外電場的作用下，P區的空穴和N區的電子都要向空間電荷區移動，進入空間電荷醫的電子和空穴分別和原有的一部分正、負離子中和，打破了空間電荷區的平衡狀態，使空間電荷區的電荷量減少，空間電荷區變窄，內電場相應的被削弱。此時有利于P區多子空穴和N區的多子電子向相鄰的區域擴散，并形成擴散電流，即PN結的正向電流。在一定范圍內，正向電流隨著外電場的增強而增大，此時的PN結呈現出低電阻值，PN結處于導通狀態。PN結正向導通時的壓降很小，理想情況下，可認為PN結正向導通時的電阻為0W，所以導通時的壓降也為OV。PN結的正向電流包含空穴電流和電子電流兩部分，外電源不斷向半導體提供電荷，使電路中的電流得以維持。圖1-8所示正向電流的大小主要由外加電壓U和電阻R的大小來決定。

                    
    2．外加反向偏置電壓
    在PN結上外加反向電壓時的電路如圖1-9所示， RTL8139DL處在這種連接方式下的PN結稱為反向偏置（簡稱反偏）。當PN結處在反向偏置時，P型半導體接低電位，N型半導體接高電位。此時，外電場和內電場的方向相同，PN結內部擴散和漂移運動的平衡被打破。P區的空穴和N區的電子由于外電場的作用都將背離空間電荷區，結果使空間電荷量增加，空間電荷區加寬，內電場加強，內電場的加強進一步阻礙了多數載流子擴散運動的進行，但這對少數載流子的漂移運動卻有利，少數載流子的漂移運動所形成的電流稱為PN結的反向電流。少數載流子的數目有限，在一定范圍內，反向電流極微小，稱為反向飽和電流，用符號Is來表示。反向偏置時的PN結呈高電阻態，理想情況下，反向電阻為∞，此時PN緒的反向電流為0，PN結不導電，即PN結處于截止的狀態。由于少數載流子與半導體的本征激發有關，本征激發與溫度有關，所以PN結的反向飽和電流會隨著溫度的上升而增大。

                 
    可見，PN結的導電能力與加在PN結上電壓的極性有關。當外加電壓使PN結處在正向偏置時，PN結會導電；當外加電壓使PN結處在反向偏置時，PN結不導電。PN結的這種導電特性稱為PN結的單向導電性。
    3．PN結的伏一安特性曲線
    PN結電流和電壓的約束關系不像電阻元件那樣是線性的關系，而是非線性的關系，具有這種特性的元件稱為非線性元件。非線性元件電流和電壓的約束關系不能用歐姆定律來描述，必須用伏一安特性曲線來描述。
    實驗測得PN結的伏一安特性曲線如圖1-10所示。其中u>0的部分稱為正向特性，u<0的部分稱為反向特性。當反向電壓超過U_BR后，PN結的反向電流急劇增加，這種現象稱為PN結反向擊穿。

                  
    PN結的反向擊穿有雪崩擊穿和齊鈉擊穿兩種。當摻雜濃度比較高時，擊穿通常為齊納擊穿；當摻雜濃度比較低時，擊穿通常為雪崩擊穿。無論哪種擊穿，若對電流不加以限制，都可能造成PN結的永久性損壞。