在大注入正偏压下，半导体中的电子和空穴都会发生扩散运动。由于电子的迁移率高于空穴，它们会向表面或电场强度较高的区域移动，而空穴则相对较慢地跟随电子的运动。随着时间的推移，电子浓度会在某些区域逐渐增加，而这些区域的电中性条件会被破坏。在这种情况下，会产生一个由负电荷（即缺少电子）组成的空间电荷区。这个空间电荷区的存在会导致在该区域内产生一个横向电场，该电场与外部的正偏压相反并试图阻止进一步的电子注入。因此，虽然扩散过程可以维持电中性的平衡态分布，但当电流密度超过某个阈值时，就会在半导体内部形成这样一个不均匀的空间电荷区和与之相关的横向电场。
