一个p型半导体与…接触的材料n型半导体材料的形式pn结在接触面周围有一个耗尽区。这耗尽区看到的宽度取决于偏差应用终端的pn结即外加电压的增加降低了阻挡层的宽度在正向偏压的情况下,当它耗尽区宽度增加反向偏压的情况。进一步发现，与重掺杂材料相比，轻掺杂材料的耗尽区跨度更大。
图1显示了这种p-n结在正向和反向偏置情况下的I-V特性。从图中可以清楚地看出，电流通过半导体随应用量的增加而增加电压当p-n结是正向偏压时。在反向偏置条件下，p-n结会有一定的最小电流流过。这当前的被称为反向饱和电流(I年代)和是由于半导体器件中的少数载流子。
此外我年代观察到在初始阶段几乎与外加电压无关。然而，在到达某一特定点后，接点击穿，导致大量反向电流通过器件。这是因为，随着反向电压的大小增加，少数载流子的动能也增加。这些快速移动的电子相互碰撞原子在这个装置中，从电子中分离出更多的电子。
被进一步释放的电子从原子中释放出更多的电子打破共价键。这个过程称为载流子乘法，并导致通过电流的相当大的增加pn结。相关的现象叫做雪崩击穿(如图中红色所示)，其对应的电压为雪崩击穿电压(VBR的工作原理的一个中心现象雪崩二极管。
雪崩击穿效率可以用乘法M表示
这里是V和VBR分别表示施加电压和击穿电压。
雪崩击穿当反向电压超过5 V时，在轻掺杂p-n结中发生。此外，由于产生的载流子数量无法直接控制，这一现象也难以控制。此外，雪崩击穿电压具有正的温度系数意义雪崩击穿电压随结温的升高而升高。
