漂移和擴散負責在半導體中產生電流，總電流密度是漂移電流和擴散電流的總和。
1.漂移電流
漂移電流源于載流子響應施加的電場而移動。正載流子（空穴）沿與電場相同的方向移動，而電荷載流子（電子）沿相反方向移動。帶電粒子的凈運動產生與外加電場方向相同的漂移電流。
漂移速度隨電場增加并有助于載流子遷移率μ。漂移電流遵循歐姆定律，主要受外場和電荷載流子濃度的影響。
2.擴散電流
電荷載流子從較高濃度移動到較低濃度會產生擴散電流。當半導體摻雜不均勻，然后存在不均勻的載流子分布或濃度梯度時，就會發生這種情況。在這種情況下，達到平衡的自然方式是通過粒子（載體）的擴散，這會產生擴散電流。該過程不需要外加電場，主要依靠高度集中在一個區域的相同電荷的載流子之間的排斥力。
排斥力將驅動電荷載流子的擴散，導致濃度變化并最終均勻分布。初始載流子濃度也決定了擴散電流的方向電流向初始電子濃度較高或空穴濃度較低的方向移動。很簡單，電流與空穴的方向相同，與電子的方向相反。
擴散電流與濃度梯度或載流子初始分布的不均勻程度成正比。由于載流子從高濃度區域擴散到低濃度區域，在電流密度方程中，+q分配給電子，-q分配給空穴。
漂移電流是由于電荷載流子在外電場的影響下運動而產生的電流，而擴散電流是由于載流子擴散而使載流子濃度發生變化的電流。以電子為載流子，電流密度可用漂移-擴散方程表示：
其中q是電子電荷，μn是通過半導體晶體的載流子遷移率，n是電子濃度，Dn是擴散系數。如果施加強電場，則漂移電流將主導整個電流密度。如果沒有施加電場，則電流是由載流子濃度梯度引起的。
