菲克第一擴散定律認為在擴散體系中,參與擴散的質點的濃度因位置而異,且可隨時間的變化而變化,即濃度是位置坐標J、γ、z和時間r的函數。MAX4761ETX+T對于平面工藝中的擴散問題,由于擴散所形成的m結平行于硅片表面,而且擴散深度很淺,囚此可以近似地認為擴散只沿垂直于硅片表面的方向(J方向)進行。

    在單位時間內通過垂直于擴散方向的單位面積上的擴散物質流量為擴散通量(DⅡfu⒍ol△Flu0,用J表示,單位為kg灼l・z・s),其與該截面處的濃度梯度(Concentmoon Gradlelrlt)成正比。在一維情況下,菲克第一擴散定律的數學表達,D為擴散系數W0￡為腳物質(組勛的體橄度⑷⑾√d或V耐、匹售爭2為濃度梯度,負號表示擴散方向為濃度梯度的反方向,即擴散組元由高濃度區向低濃度區擴散。濃度梯度越大,擴散通量越大。

   菲克(Fick)第二擴散定律

    菲克第一擴散定律精確地描述了擴散過程,但在實際應用中很難去測量雜質的擴散流密度,為此提出菲克第二擴散定律,其描述的概念和第一定律相同,但其中的變量更容易測量。圖54是一維擴散方程示意圖,假設一段具有均勻橫截面A的長方條材料,考慮其中長度為山的一小段體積,則流入、流出該段體積的流量差為利用填隙原子勢能曲線可以得到統一形式的結果。只不過對填隙原子擴散模型來說,Ea是雜質原子從一個間隙位置移動到另一個間隙位置所需的能量,在硅和砷化鎵中,Ea值均在0,5~1.5eV之間。對替位原子擴散模型來說,E1是雜質原子運動所需能量和形成空位所需能量之和,因此替位擴散的Ea一般在3~5eV之間,比填隙原子擴散的凡要大。