همان طور که می دانیم دیود یک نیمه هادی می باشد که از اتصال دو نیمه هادی نوع N و نوع P به وجود آمده است. اگر به مشخصه V-I نیمه هادی های نوع N و P نگاهی بیاندازید می بینید که همانند یک مقاومت خطی می باشد.
لذا شما انتظار دارید که اگر دو نیمه هادی نوع N و P را به یکدیگر متصل کنیم مشخصه نهایی همانند یک مقاومت خطی شود در حالی که اینطور نیست. ما از دنیای کاملا خطی الکترونیک وارد دنیای غیر خطی می شویم. مشخصه نهایی همانند شکل زیر می شود.
در واقع جادوی الکترونیک در همینجا است که از اتصال دو المان با مشخصه کاملا خطی مشخصه غیر خطی ایجاد می کند. فیزیک الکترونیک با بررسی رفتار اتصال PN پاسخ این سوال را می دهد.