擴散電流密度是由載流子（電子和/或電子空穴）擴散引起的半導體中的電流。 這是由于半導體中帶電粒子濃度不均勻而發生的電荷傳輸引起的電流。 相比之下，漂移電流是由于電場施加在電荷載流子上的力引起的電荷載流子的運動。 拖散電流可以與漂移電流方向相同或相反。 擴散電流和漂移電流一起由漂移-擴散方程描述。

在描述許多半導體器件時，有必要考慮擴散電流的部分。 例如，p-n 結耗盡區附近的電流主要由擴散電流決定。 在耗盡區內，存在擴散電流和漂移電流。 在 p-n 結平衡時，耗盡區中的正向擴散電流與反向漂移電流平衡，因此凈電流為零。

摻雜材料的擴散常數可以通過 Haynes–Shockley 實驗確定。 或者，如果載流子遷移率已知，擴散系數可以根據關于電遷移率的愛因斯坦關系式確定。

下表比較了兩種電流：

發生擴散電流不需要跨越半導體的外部電場。 這是因為擴散是由于載體顆粒濃度的變化而不是濃度本身引起的。 載流子粒子，即半導體的空穴和電子，從濃度較高的地方移動到濃度較低的地方。 因此，由于空穴和電子的流動，存在電流。 該電流稱為擴散電流。 漂移電流和擴散電流構成了導體中的總電流。 載體顆粒濃度的變化形成梯度。 由于這個梯度，在半導體中產生電場。

在 n 和 p 隨距離變化的區域中，由于導電性，擴散電流疊加在該區域上。

F是通量。De是擴散系數或擴散率? n {\displaystyle \nabla n}是電子的濃度梯度有負號是因為擴散方向與濃度梯度方向相反

電荷載體的擴散系數通過愛因斯坦關系與其遷移率相關

kB 是玻爾茲曼常數 T 是xxx溫度 e 是電子的電荷

現在讓我們關注沿 x 軸的一維擴散電流請注意，對于電子，擴散電流與電子密度梯度的方向相同，因為負電荷的負號和菲克定律相互抵消。 然而，空穴帶有正電荷，因此菲克定律的負號被保留下來。

將擴散電流疊加在漂移電流上得到

考慮恒定電場 E 中的電子。電子將流動（即存在漂移電流），直到密度梯度增加到足以使擴散電流準確地平衡漂移電流。 所以在平衡時沒有凈電流

為了推導半導體二極管中的擴散電流，耗盡層必須比平均自由程大。從半導體二極管中凈電流密度 J 的方程式開始，

(1)

其中 D 是所考慮介質中電子的擴散系數，n 是每單位體積的電子數（即數密度），q 是電子電荷的大小，μ 是介質中的電子遷移率，E = -dΦ/dx（Φ電勢差）是作為電勢的電勢梯度的電場。