PN结二极管通常用于制造电气开关。详情请看下图。
在正向偏置状态，即导通状态，小的外加电压可以产生大的电流；在反向偏置状态，即关断状态，PN结中只存在很小的电流。
我们感兴趣的开关电路参数是电路的开关速度。以下内容将定性讨论二极管的开关瞬态和电荷的存储效应。在没有任何数学推导的情况下，简单地给出了描述切换时间的表达式。
二极管的作用:
通过利用二极管正向和反向电流之间的巨大差异，可以将二极管用作开关。
当开关K转到A时，二极管处于正向，电流很大，意味着连接电源和连接负载的外回路的开关闭合，回路处于导通状态(开路状态)；
当开关K转到B时，二极管反向，反向电流很小，相当于外环的开关关断，环路处于关断状态。
V1为施加的电源电压，VJ为二极管的正向压降，硅管VJ约为0.7V，锗管VJ约为0.25V，RL为负载电阻。
在开路状态下，流经负载的稳态电流为I1:
通常VJ比V1小得多，因此上述公式可以近似写成:
在关断状态下，流经负载的电流是二极管的反向电流IR。
假设所施加脉冲的波形如图(a)所示，流过二极管的电流如图(b)所示。
在导通过程中，二极管的P区向N区输送大量空穴，N区向P区输送大量电子。随着时间的延长，N区的空穴和P区的电子不断增加，直至停止在稳态。在稳态下，流入N区的空穴数正好等于N区复合的空穴数，流入P区的电子数正好等于P区复合的电子数，达到动态平衡，流过P-N结的电流为常数I1。
随着势垒区边界上空穴和电子密度的增加，pn结上的电压逐渐上升，在稳态下为VJ。此时，二极管工作在导通状态。
当加在外部电路上的正脉冲在某一时刻跳到负脉冲时:
正向时，每个区域积累的大量少数载流子会被反向偏置电压拉回到原来的区域。开始时，流经pn结的反向电流非常大。一段时间后，原来积累的一些载流子通过复合被拉回到原来的区域，反向电流恢复到正常的反向漏电流值IR。
正向导通时少数载流子积累的现象称为电荷存储效应。二极管的反向恢复过程是由电荷存储引起的。反向电流保持恒定的时间称为存储时间ts。ts后，pn结上的电流达到反向饱和电流IR，pn结达到平衡。流过pn结的反向电流从I2下降到0.1 I2所需的时间定义为下降时间tf。存储时间和下降时间之和为(ts+tf)，称为pn结关断时间(即反向恢复时间)。
反向恢复时间限制了二极管的开关速度。
(1)如果脉冲持续时间远大于二极管反向恢复时间，那么负脉冲可以完全关断二极管，起到良好的开关作用；
(2)如果脉冲持续时间类似于甚至短于二极管的反向恢复时间，则由于反向恢复过程的影响，负脉冲不能关断二极管。
因此，要保持良好的开关效果，脉冲持续时间不能太短，也就是说脉冲重复频率不能太高，这就限制了开关速度。
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