Khi dòng điện chạy qua hai vùng tiếp xúc của các chất bán dẫn có dẫn lỗ và điện dẫn điện tử sẽ có hiệu ứng điện dẫn một chiều.
Nguyên lý điện dẫn một chiều có thể giải thích như hình vẽ, minh hoạ phiến bán dẫn có một nửa là bán dẫn loại p, nửa còn lại là loại n. Từng nửa một hoàn toàn trung hoà vì có sự cân bằng về điện tích di động và đứng yên. Để đơn giản, trên hình không vẽ các điện tích đứng yên. Giới hanj giữa các vùng p và n gọi là tiếp giáp p – n.
Hình a, b, c, d
Vì nồng độ điện tử tự do trong vùng n lớn hơn vùng p và nồng độ lỗ thì ngược lại, dưới tác dụng nhiệt một số điện tử khuếch tán sang vùng p, một số lỗ sang vùng n. Lúc này trong vùng p ở gần tiếp giáp tích điện âm, còn vùng n ở gần tiếp giáp tích điện dương và tạo nên trường khuếch tán (hình a), chiều của nó xác định bởi dấu của các điện tích cố định. Điện trường làm ngừng sự chuyển dịch tiếp theo của các điện tích di động, nghĩa là khi không có điện trường ngoài nó sẽ tạo nên lớp chắn dày cỡ 10-5cm. Nếu đặt điện áp bên ngoài tạo nên điện trường trùng với trường khuếch tán, thì sẽ “khoá” và dòng điện sẽ không chạy qua được (hình b). Khi thay đổi cực tính điện áp ngoài, trường ngoài có chiều ngược lại với chiều khuếch tán, tiếp giáp bảo hoà điện tích, điện trở của nó giảm đột ngột, nghĩa là sẽ có dòng điện một chiều trị số lớn chạy qua nó (hình c).
Quá trình trên xảy ra với các chỉnh lưu lí tưởng. Trong chỉnh lưu thực tế tại vùng p luôn có một lượng nhỏ các hạt dẫn điện không cơ bản là các điện tử tự do, còn lại vùng n cũng có một vài lỗ trống là những hạt dẫn điện không cơ bản như hình c đã vẽ trường hợp khi tiếp giáp khoá mà vẫn có dòng điện nhỏ chạy qua do chuyển động của các hạt dẫn điện không cơ bản.
Tính chất của tiếp giáp p–n có thể sử dụng để chế tạo các chỉnh lưu bán dẫn điện lực, đèn 2 cực (điốt), tế bào quang điện, tranzito và các dụng cụ khác.