Trong một bóng bán dẫn lưỡng cực, bộ phát có độ pha tạp cao hơn nhiều so với cơ sở. Khi bạn áp dụng một thiên vị thuận cho diode phát cơ sở, dòng điện sẽ chảy và do độ pha tạp cao hơn trong bộ phát, rất nhiều electron chảy từ bộ phát vào cơ sở hơn là các lỗ từ cơ sở phát vào bộ phát.
Dòng điện trong chất bán dẫn có thể chạy qua hai cơ chế chính: Có dòng điện "trôi", trong đó một điện trường gia tốc các electron theo một hướng nhất định. Đó là cách đơn giản của dòng chảy hiện tại mà chúng ta đều quen thuộc. Ngoài ra còn có dòng điện "khuếch tán", trong đó các electron di chuyển từ các khu vực có nồng độ electron cao hơn sang các khu vực có nồng độ thấp hơn, giống như nước ngấm vào bọt biển. Tuy nhiên, những electron khuếch tán đó không thể di chuyển mãi mãi vì một lúc nào đó, chúng sẽ đâm vào một lỗ hổng và kết hợp lại. Điều đó có nghĩa là các electron khuếch tán (tự do) trong chất bán dẫn có chu kỳ bán rã và chiều dài được gọi là chiều dài khuếch tán, là khoảng cách trung bình mà chúng di chuyển trước khi kết hợp lại với một lỗ trống.
Khuếch tán là cơ chế mà một điểm nối diode tạo ra vùng suy giảm của nó.
Bây giờ, nếu diode phát cực gốc bị phân cực thuận, vùng suy giảm của diode phát cực gốc sẽ nhỏ hơn và các electron bắt đầu khuếch tán từ điểm nối này vào đế. Tuy nhiên, vì bóng bán dẫn được chế tạo sao cho chiều dài khuếch tán của các electron đó dài hơn cơ sở rộng, rất nhiều các electron đó thực sự có thể khuếch tán ngay qua cơ sở mà không kết hợp lại và đi ra khỏi bộ thu, "tạo đường hầm" một cách hiệu quả thông qua các cơ sở bằng cách không tương tác với các lỗ ở đó. (Tái hợp là một quá trình ngẫu nhiên và không xảy ra ngay lập tức, đó là lý do tại sao sự khuếch tán tồn tại ở nơi đầu tiên.)
Vì vậy, cuối cùng, một số điện tử kết thúc trong bộ thu bằng chuyển động ngẫu nhiên. Bây giờ chúng ở đó, các electron chỉ có thể quay trở lại cơ sở khi chúng vượt qua điện áp phân cực thuận của diode thu thập cơ sở, khiến chúng "chồng chất" trong bộ thu, giảm điện áp ở đó, cho đến khi chúng có thể vượt qua ngã ba cơ sở-collector và chảy trở lại. (Trong thực tế, quá trình này là một trạng thái cân bằng, tất nhiên.)
Với các điện áp bạn áp dụng cho cơ sở, bộ phát và bộ thu, bạn chỉ tạo ra các điện trường trong chất bán dẫn gây ra sự trôi dạt của các electron về phía vùng cạn kiệt, thay đổi nồng độ của các electron trong tinh thể, từ đó dẫn đến dòng khuếch tán chạy qua căn cứ. Trong khi các điện tử đơn bị ảnh hưởng bởi các điện trường được tạo ra bởi các điện áp ở các cực của bóng bán dẫn, bản thân chúng không có điện áp, chỉ có các mức năng lượng. Trong một phần của tinh thể thường có cùng điện áp, các electron có thể (và sẽ) có năng lượng khác nhau. Trên thực tế, không có hai electron nào có thể có cùng mức năng lượng.
Điều này cũng giải thích tại sao các bóng bán dẫn có thể hoạt động ngược lại, nhưng với mức tăng dòng điện ít hơn nhiều: các electron khó khuếch tán vào vùng phát xạ pha tạp cao hơn so với bộ thu pha tạp nhẹ vì nồng độ electron khá cao. Điều đó làm cho con đường này ít thuận lợi hơn cho các điện tử so với trong bóng bán dẫn không đảo ngược, do đó, nhiều điện tử chỉ chảy thẳng ra khỏi cơ sở và mức tăng thấp hơn.
