Inicialmente, cuando se forma un diodo de unión, existe una interacción única entre los portadores de corriente. En el material de tipo N, los electrones se mueven fácilmente a través de la unión para llenar los agujeros en el material P. Este acto se llama comúnmentediffusion. La difusión es el resultado de una alta acumulación de portadores en un material y una menor concentración en el otro.
Generalmente, los portadores de corriente que se encuentran cerca de la unión solo participan en el proceso de difusión. Los electrones que salen del material N hacen que se generen iones positivos en su lugar. Al entrar en el material P para llenar los huecos, estos electrones crean iones negativos. Como resultado, cada lado de la unión contiene una gran cantidad de iones positivos y negativos.
El área donde estos huecos y electrones se agotan se conoce generalmente con el término región de agotamiento. Es un área en la que faltan operadores actuales mayoritarios. Normalmente, se desarrolla una región de agotamiento cuando se forma la unión PN. La siguiente figura muestra la región de agotamiento de un diodo de unión.