複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

原子擴散係數

鎖定
原子擴散係數(Diffusion coefficient)是表徵粒子擴散快慢的一個重要參量。原子或者分子的擴散係數不同於載流子的擴散係數,同一種粒子在不同介質中的擴散係數也不同。
中文名
原子擴散係數
外文名
Diffusion coefficient
對於晶體中原子的擴散,擴散係數D與温度T有指數關係 [關係着熱缺陷的產生和運動]:D=Do exp(-Ea/kT),其中Ea是原子擴散的激活能。
在Si中B、P原子的擴散,是屬於代位式原子的擴散,需要通過晶體熱缺陷的產生和運動來實現。因此,這種原子的擴散通常需要在較高的温度下才能進行。正因為如此,所以要在Si中摻入雜質硼、磷等時就需要採用較高的擴散温度——高温(熱)擴散。
只有那些半徑較小的原子(例如Si中的Au原子),在固體中是通過晶格間隙來擴散的,這種原子稱為間隙式原子,不需要藉助於熱缺陷的產生來擴散,所以擴散温度才比較低。
對於半導體中的載流子,擴散係數也是表徵其擴散快慢的一個物理量,但是從擴散機理上來説,它與原子的擴散完全不同。載流子的擴散係數與温度的關係,可由Einstein關係給出為:D=(kT/q)μ,式中μ是載流子遷移率(也與温度有關)。
對於原子或分子在氣體中的擴散,各種氣體的擴散係數在室温下都大約為1cm2/s數量級,並且隨着絕對温度的平方而增大。