An der Grenzschicht eines PN-Übergangs diffundieren freie Elektronen aus dem n-leitenden Bereich in den p-leitenden Bereich. Dort rekombinieren sie mit den vorhandenen Elektronenlöchern.

Dadurch wird der Elektronenüberschuss auf der n-Seite sowie der Elektronenmangel auf der p-Seite teilweise ausgeglichen. In der Grenzschicht bleiben fest gebundene Ladungen zurück, wodurch sich eine ladungsträgerarme Sperrschicht bildet. Diese wirkt isolierend und verhindert zunächst einen weiteren Ladungstransport.