Напруга на клемі PN-переходу утворює певний потенційний бар'єр. Коли прикладається напруга прямого зміщення, потенційний бар’єр падає, і основні носії в P-області та N-області дифундують один до одного. Оскільки рухливість електронів набагато більша, ніж рухливість дірок, велика кількість електронів буде дифундувати до P-області, утворюючи ін’єкцію неосновних носіїв у P-області. Ці електрони рекомбінують з дірками у валентній зоні, і енергія, отримана під час рекомбінації, виділяється у вигляді енергії світла. Це принцип люмінесценції PN-переходу.
