Диффузия носителей заряда

Диффу́зия носи́телей заря́да в полупроводниках, перемещение носителей заряда (электронов проводимости и дырок), обусловленное неоднородностями их концентрации. В результате диффузии носителей заряда в полупроводниках возникает электрический ток (т. н. диффузионный ток) плотностью ${\displaystyle {\boldsymbol {j}}=eDn\triangledown n-eDp\triangledown p}$, где ${\displaystyle {e}}$ – заряд электрона, ${\displaystyle {n}}$ и ${\displaystyle {p}}$ – концентрации электронов проводимости и дырок, ${\displaystyle {D}_{n}}$ и ${\displaystyle {D_{p}}}$ – их коэффициенты диффузии. Диффузия носителей заряда в полупроводниках, обладающих носителями одного знака, сопровождается появлением объёмного заряда и электрического поля. В результате возникает дрейф носителей заряда, направленный противоположно диффузии носителей заряда. В условиях равновесия диффузионный и дрейфовый токи взаимно компенсируются. В полупроводниках, обладающих носителями обоих знаков, диффузия носителей заряда также сопровождается возникновением объёмного заряда, а поскольку обычно ${\displaystyle {D_{n}\neq D_{p}}}$, то носители одного знака движутся быстрее, чем носители другого знака. В этом случае также появляется электрическое поле, тормозящее более подвижные и ускоряющее менее подвижные носители. В результате происходит перемещение носителей заряда обоих знаков.