Cuando existe una variación espacial en la densidad de electrones   , los electrones tienden a moverse desde las regiones de mayor concentración hacia aquellas de menor concentración, incluso en ausencia de un campo eléctrico externo. Este proceso de difusión es resultado del movimiento térmico aleatorio de los electrones, el cual, en promedio, genera un flujo neto en la dirección del gradiente de concentración.

En la figura anterior, el semiconductor se encuentra a temperatura uniforme (300 K ), por lo que la energía térmica promedio de los electrones no cambia con   , pero su densidad    sí lo hace.

• Cada electrón se mueve de manera aleatoria con una velocidad térmica promedio    y una longitud libre media   , definida como:
  

Por lo tanto el flujo de electrones a través del plano  x = 0  nos lleva a la ley de Fick de difusión de electrones:

Actividad en clase

• Deducir la ley de Fick (Difusión de portadores de carga)