Voorwaartse en achterwaartse bias verwijzen naar de twee fundamentele bedrijfsomstandigheden van een halfgeleiderdiode, zoals een PN-junctiediode. Bij voorwaartse voorspanning is de diode zo aangesloten dat de positieve pool van de spanningsbron is verbonden met het P-type materiaal (anode) en de negatieve pool met het N-type materiaal (kathode). Deze configuratie zorgt ervoor dat stroom gemakkelijk door de diode kan stromen, omdat de aangelegde spanning de potentiële barrière tussen de P- en N-gebieden verkleint, waardoor meerderheidsdragers (elektronen in het N-gebied en gaten in het P-gebied) over de kruising kunnen bewegen.
Omgekeerd is de diode in tegengestelde richting verbonden met de positieve pool van de spanningsbron met het N-type materiaal (kathode) en de negatieve pool met het P-type materiaal (anode). Deze opstelling vergroot de potentiële barrière op het kruispunt, waardoor wordt voorkomen dat meerderheidsvervoerders het kruispunt gemakkelijk kunnen oversteken. Als gevolg hiervan stroomt slechts een kleine lekstroom (als gevolg van minderheidsdraaggolven) in tegengestelde richting door de diode, en werkt de diode als isolator.
Een diode is voorwaarts voorgespannen als deze zodanig is voorgespannen dat er gemakkelijk stroom doorheen kan stromen. Dit betekent dat de diode op een zodanige manier is aangesloten dat de eroverheen aangelegde spanning de breedte van de uitputtingslaag verkleint, waardoor stroom doorlaat als gevolg van de beweging van de meerderheid van de draaggolf.
Biasing verwijst naar het aanleggen van een gelijkspanning om een specifieke bedrijfstoestand tot stand te brengen voor elektronische componenten zoals diodes en transistors. Bij diodes bepaalt de biasing of de diode in voorwaartse bias (geleidende toestand) of in omgekeerde bias (niet-geleidende of blokkerende toestand) werkt. Een goede voorspanning is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat elektronische circuits correct en efficiënt functioneren.
Een PN-diode, of eenvoudigweg een diode, bestaat uit een PN-overgang gevormd door het doteren van halfgeleidermateriaal met P-type (positief geladen) en N-type (negatief geladen) onzuiverheden. Hierdoor ontstaat een gebied waar elektronen (meerderheidsdragers in het N-type) en gaten (meerderheidsdragers in het P-type) samenkomen om een uitputtingszone of gebied te vormen zonder mobiele ladingsdragers wanneer er geen externe spanning wordt aangelegd. Wanneer een voorwaartse voorspanning wordt toegepast, geleidt de diode gemakkelijk stroom vanwege de verminderde breedte van de uitputtingslaag, terwijl tegengestelde voorspanning een aanzienlijke stroom voorkomt, afgezien van een kleine lekstroom.
