擴散電流在半導體中因載子（電洞或自由電子）擴散作用引起的電流。 半導體中的擴散電流可以與由於電場形成的漂移電流同向或者逆向。在一個平衡狀態的PN接面中，空乏層的順向擴散電流和逆向擴散電流平衡，因而淨電流為零。可以用漂移–擴散方程來統一描述擴散電流和漂移電流。[1]
摻雜材料的擴散常數可以通過Haynes–Shockley experiment確定。
介紹
下面是這兩種電流的對比：
| 擴散電流 | 漂移電流 |
|---|---|
| 在半導體上沒有外加電場的時候也存在擴散電流。 | 漂移電流取決於加在PN接面二極體上的電場。 |
| 對於電洞和自由電子產生的電流，分別由常數 Dp 和 Dn，以及 +q 和 −q 決定, 但與電容率無關。 | 取決於電容率。 |
| 擴散電流的方向取決於載子濃度的變化，而不是載子濃度本身。 | 漂移電流的方向取決於外加電場的極性。 |
擴散電流存在無需在半導體上外加電場。這是因為擴散作用是由載子濃度的變化，而不是載子濃度本身所引起的。載子(電洞和自由電子)從高濃度的地方運動到低濃度的地方，這種擴散運動產生了電流，叫做擴散電流。漂移電流和擴散電流構成了半導體中的總電流。載子濃度的變化形成梯度。由於這個梯度，半導體內產生了電場。
舉例
當半導體中的載子分佈處於非平衡態時，擴散就會發生。比如半導體兩端有電勢差的時候，或者半導體一部分有光照產生了載子，造成局部載子濃度增加。如右圖所示，當半導體中間有光照時，中間部分有較高載子濃度，並向兩邊擴散。
參考資料
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