菲克第一扩散定律认为在扩散体系中,参与扩散的质点的浓度因位置而异,且可随时间的变化而变化,即浓度是位置坐标J、γ、z和时间r的函数。MAX4761ETX+T对于平面工艺中的扩散问题,由于扩散所形成的m结平行于硅片表面,而且扩散深度很浅,囚此可以近似地认为扩散只沿垂直于硅片表面的方向(J方向)进行。

    在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位面积上的扩散物质流量为扩散通量(DⅡfu⒍ol△Flu0,用J表示,单位为kg灼l・z・s),其与该截面处的浓度梯度(Concentmoon Gradlelrlt)成正比。在一维情况下,菲克第一扩散定律的数学表达,D为扩散系数W0￡为脚物质(组勋的体橄度⑷⑾√d或V耐、匹售争2为浓度梯度,负号表示扩散方向为浓度梯度的反方向,即扩散组元由高浓度区向低浓度区扩散。浓度梯度越大,扩散通量越大。

   菲克(Fick)第二扩散定律

    菲克第一扩散定律精确地描述了扩散过程,但在实际应用中很难去测量杂质的扩散流密度,为此提出菲克第二扩散定律,其描述的概念和第一定律相同,但其中的变量更容易测量。图54是一维扩散方程示意图,假设一段具有均匀横截面A的长方条材料,考虑其中长度为山的一小段体积,则流入、流出该段体积的流量差为利用填隙原子势能曲线可以得到统一形式的结果。只不过对填隙原子扩散模型来说,Ea是杂质原子从一个间隙位置移动到另一个间隙位置所需的能量,在硅和砷化镓中,Ea值均在0,5~1.5eV之间。对替位原子扩散模型来说,E1是杂质原子运动所需能量和形成空位所需能量之和,因此替位扩散的Ea一般在3~5eV之间,比填隙原子扩散的凡要大。