Načelo delovanja diode (naprej prevodnost, povratna neprevodnost)
Kristalna dioda je ap{0}}n spoj, ki ga tvorita polprevodnika tipa p-in n-tipa. Na obeh straneh vmesnika se oblikuje plast prostorskega naboja in vzpostavi se vgrajeno-električno polje. Ko ni uporabljene zunanje napetosti, sta difuzijski tok, ki ga povzroča razlika v koncentraciji nosilcev na p-n spoju, in odnašajoči tok, ki ga povzroča vgrajeno-električno polje, enaka, kar ima za posledico stanje električnega ravnovesja. Ko se uporabi prednapetost, učinek medsebojnega izničenja med zunanjim električnim poljem in vgrajenim-električnim poljem poveča difuzijski tok nosilcev, kar povzroči prednji tok (razlog za prevodnost). Ko se uporabi povratna prednapetost, se zunanje električno polje in vgrajeno-električno polje še dodatno okrepita, tako da se tvori povratni tok nasičenja I0, ki je neodvisen od vrednosti povratne prednapetosti znotraj določenega območja povratne napetosti (zato ni-prevoden).
Ko je uporabljena povratna napetost dovolj visoka, električna poljska jakost v plasti prostorskega naboja spoja p-n doseže kritično vrednost, kar povzroči proces množenja nosilcev, generiranje velikega števila parov elektronskih -lukenj in proizvajanje zelo velikega povratnega prebojnega toka, znanega kot preboj diode.