Ｐ型半導体とＮ型半導体を接触させると、接合面の両側では伝導電子および正孔のキャリア密度に大きな差がある。? 伝導電子と正孔は、それぞれの濃度勾配を解消する方向に移動（拡散）し、互いに再結合して消滅する。境界面には、伝導電子も正孔も存在しない空乏層が形成される。空乏層には、移動できないドナーおよびアクセプタイオンが存在するので、空間電荷領域とも呼ばれる。この領域のイオン化したドナーおよびアクセプタにより、キャリアの移動を妨げる方向の電界が発生し、エネルギーバンドは曲がる。? キャリアの移動は、同一エネルギー準位におけるキャリアの存在確率が等しくなると停止する。すなわち、N型領域とP型領域のいたるところでフェルミ準位が一致する。空乏層領域内の電界により発生する電位差を拡散電位またはビルトインポテンシャル(内蔵電位）と呼ぶ。