半導体用語集
熱拡散過程
英語表記：diffusion process
固体結晶中における原子の拡散の基本的過程は、原子があるエネルギー障壁を越えて隣の格子位置へ移動することであり、このエネルギー障壁を飛び越えるジャンプ頻度wは、下記式(1)で表わされる。
ここで、gは原子が次の平衡位置へ行く時にジャンプ可能な工程の数、νは結晶の原子振動の振動数、Gmは原子がエネルギー障壁を飛び越える時の原子の自由エネルギー、kはボルツマン定数、Tは絶対温度である。gは結晶構造によって異なる値を持ち、たとえば面心立方格子では、g=12である。また、νは約10¹³/sである。不純物原子が格子間をぬって拡散する時のジャンプの過程とエネルギーの変化を図1に示す。
Gmは自由エネルギーであり、エンタルピーHmとエントロピーSmを用いると、式(2)となる。
この多数回の原子のジャンプは、ブラウン運動の場合と同じように統計的に扱うことで、巨視的な原子の移動を表わす拡散係数Dと関係づけることができる（下記式3）。この関係は、ジャンプの回数が著しく多いこと、それぞれのジャンプの距離は一定であることを基に、Einsteinより示された。
ここで、rは原子のジャンプの平均距離、Fは相関係数である。原子のジャンプは、まったくでたらめではなく、たとえば空格子点と位置交換した原子は、次のジャンプにおいて再び空格子点と位置交換する確率が高くなる。このようにジャンプに相関があると、F
関連製品
「熱拡散過程」に関連する製品が存在しません。キーワード検索
フリーワードやカテゴリーを指定して検索できます
関連用語
関連特集
「熱拡散過程」に関連する用語が存在しません。
「熱拡散過程」に関連する特集が存在しません。
会員登録すると会員限定の特集コンテンツにもアクセスできます。
