由半导体物理学可知，PN结的正向电流一电压关系满足
      (1)
式(1)中I是通过PN结的正向电流，是不随电压变化的常数，T是热力学温度，e是电子的电荷量，U为PN结正向压降。由于在常温(300K)时，KT／e0．026V，而PN结正向压降约为十分之几伏，则exp(eU／KT)>>1，(28-2-1)式方括号内“-1”项完全可以忽略，于是有：
     (2) 

即PN结正向电流随正向电压按指数规律变化。若测得PN结I一U关系值，则利用(2)式可以求出e／KT。在测得温度T后，就可以得到e/K常数，把电子电量作为已知值代入，即可求得玻尔兹曼常数K。