Bei der Schottky-Diode tragen vor allem die Majoritätsladungsträger zur Funktion bei. Die Elektronen sind in der Lage quasi ungehindert dem Stromfluss zu folgen, dadurch kommt die hohe Geschwindigkeit der Diode zu stande. Die Majoritätsladungsträger (Elektronen) haben eine hohe potentielle Energie. Es entsteht eine positive Raumladungszone, da die positiven Ladungen im Halbleitermaterial ortsgebunden sind.
Beim zusammenfügen der Materialen verschiebt sich die Ladungslinie in Richtung Metall. Es entsteht ein Elektronenmagel im n-dotierten Halbleiter. Dieser Bereich wird auch Verarmungszone genannt.
Legt man eine Spannung in Vorwärtsrichtung an (negativer Pol an n-Halbleiter) werden Elektronen in die Verarmungszone gedrängt, die Barriere wird kleiner, bis sie schließlich vollständig abgebaut ist.
Legt man eine Spannung in Sperrrichtung an (negativer Pol an p-Metall), wobei die Spannung unter der Durchbruchspannung liegen muss, so wird die Sperrschicht größer. Dennoch fließt ein kleiner Strom, der sich durch die thermische Anregung der Elektronen erklären lässt.
Die besondere Funktionsweise der Schottky-Diode lässt über den Effekt der Schottky-Barriere erklären.
Man nimmt an, dass die Barriere am pn-Übergang durch die höhere Austrittsarbeit des Metalls im Vergleich zum Halbleitermaterial entsteht. Führt man die beiden Materialien zusammen, erhöht sich das Potential, durch die Verschiebung einiger Elektronen in die p-Schicht. Die Schottky-Barriere entsteht.
Tatsächlich ergibt sich die Schottky-Barriere aber durch starke molekulare Veränderung der Oberflächen an der Kontaktstelle zwischen Metall und Halbleiter. Weiterhin spielt die Verarbeitung, vor allem in Hinblick auf die Reinigung der Oberflächen eine große Rolle.