Если источник напряжения подключить знаком плюс к области р-типа, а знаком минус к области n-типа, то получим включение, которое называют прямым (рис. 1.14). Противоположное включение называют обратным. При прямом включении электрическое поле источника напряжения напряженностью направлено навстречу контактному полю напряженностью Е, поэтому напряженность результирующего электрического поля Е1=Е-ЕИ. Уменьшение напряженности электрического поля в р-n-переходе вызовет снижение высоты потенциального барьера на значение прямого напряжения U источника:

. (1.7)

Рис. 1.14. Прямое включение p-n-перехода

Уменьшение высоты потенциального барьера приводит к тому, что увеличивается число основных носителей заряда через р-n-переход, т.е. усиливается диффузионный ток. Изменение диффузионного тока с изменением напряжения происходит по экспоненциальному закону:

. (1.8)

Согласно (1.5) удобнее записать:

. (1.9)

Здесь и в дальнейшем прямое напряжение UПР будем записывать со знаком плюс, обратное напряжение UОБ – со знаком минус.

На дрейфовый ток изменение высоты потенциального барьера не влияет, так как этот ток определяется только количеством неосновных носителей заряда, переносимых через р-n-переход в единицу времени в результате их хаотического теплового движения. Диффузионный и дрейфовый токи направлены в противоположные стороны, поэтому результирующий (прямой) ток через р-n-переход с учетом (1.9)

. (1.10)

Прямой ток, как видно из (1.10), зависит от приложенного напряжения. Даже небольшое напряжение, приложенное к p-n-переходу, вызывает большой ток, так как потенциальный барьер невелик (0,35 В в германиевом и 0,6 В в кремниевом р-n-переходах). В результате действия внешнего поля в прямом направлении в области р-n-перехода происходит перераспределение концентрации носителей заряда. Дырки р-области и электроны n-области диффундируют вглубь р-n-перехода и рекомбинируют там. Ширина перехода при этом уменьшается, вследствие чего снижается сопротивление запирающего слоя.