다이오드는 p형 반도체와 n형 반도체가 접합을 이루는 구조로서, p형 반도체에서 n형 반도체 방향으로만 전류가 잘 흐르고 반대방향으로는 전류가 거의 흐르지 않는 성질을 가지고 있다.
p형 반도체에는 양전하를 띤 정공이 많으며, n형 반도체에는 음전하를 띤 전자가 많다. 전류가 잘 흐르도록 하려면 p형에 (+)극성, n형에 (-) 극성을 가하여, 정공을 p형에서 n형 쪽으로 밀거나 또는 전자를 n형에서 p형 쪽으로 밀어내는 것으로 볼 수 있다. 이렇게 전압을 가하는 것을 순방향 바이어스라 한다. 순방향 바이어스에서 흐르는 전류는 실험에서 보여진 것처럼 바이어스 전압의 증가에 따라 다음 식과 같이 지수 함수적으로 증가한다

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