1 擴(kuò)散的實質(zhì)

2 擴(kuò)散系數(shù)D及討論

2.1 擴(kuò)散系數(shù)D與溫度有關(guān)

2.2 擴(kuò)散系數(shù)D與擴(kuò)散雜質(zhì)種類及擴(kuò)散機(jī)構(gòu)有關(guān)

2.3 當(dāng)Ns>ni 時，擴(kuò)散系數(shù)D與表面雜質(zhì)濃度Ns，與襯底雜質(zhì)濃度NB有關(guān)

2.4 擴(kuò)散系數(shù)D與襯底晶格完美性有關(guān)

2.5 擴(kuò)散系數(shù)D與襯底取向有關(guān)

3 雜質(zhì)擴(kuò)散機(jī)構(gòu)

3.1 間隙式擴(kuò)散

3.2 替位式擴(kuò)散

3.3 兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的比較

3.3.1 兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)均遵從菲克定律

3.3.2 兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的擴(kuò)散系數(shù)D內(nèi)涵不同

3.3.3 兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的擴(kuò)散系數(shù)D比較

3.4 金雜質(zhì)的擴(kuò)散機(jī)構(gòu)

3.4.1 晶格不完美，而金的雜質(zhì)濃度較低

3.4.2 晶格完美，而金的雜質(zhì)濃度趨于飽和

3.4.3 一般情況

課程重點(diǎn)：本節(jié)介紹了擴(kuò)散的實質(zhì)，認(rèn)為從熱力學(xué)中總結(jié)出了擴(kuò)散的描述，即由于雜質(zhì)濃度不均勻而產(chǎn)生的雜質(zhì)定向運(yùn)動和由于溫度分布不均勻而產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)均可認(rèn)為屬于擴(kuò)散；介紹了雜質(zhì)在半導(dǎo)體中擴(kuò)散的定義；對菲克定律表達(dá)的的擴(kuò)散方程，說明是應(yīng)用了熱傳導(dǎo)方程作為研究雜質(zhì)在固體中擴(kuò)散的基礎(chǔ)而推出的。本節(jié)介紹了擴(kuò)散系數(shù)D的意義及表達(dá)式，討論了表達(dá)式中各項的含義；說明了擴(kuò)散系數(shù)D與溫度存在的關(guān)系、說明了擴(kuò)散系數(shù)D與擴(kuò)散雜質(zhì)種類及擴(kuò)散機(jī)構(gòu)存在的關(guān)系、說明了在特定條件下擴(kuò)散系數(shù)D與表面雜質(zhì)濃度Ns及與襯底雜質(zhì)濃度NB存在的關(guān)系、說明了擴(kuò)散系數(shù)D與襯底晶格完美性存在的關(guān)系、還說明了擴(kuò)散系數(shù)D與襯底取向存在的關(guān)系。本節(jié)介紹了雜質(zhì)擴(kuò)散的擴(kuò)散機(jī)構(gòu)，指明什么是間隙式擴(kuò)散，間隙式擴(kuò)散的特點(diǎn)、間隙式擴(kuò)散的雜質(zhì)、進(jìn)行了間隙式擴(kuò)散的擴(kuò)散流表達(dá)式與菲克定律表達(dá)式的對比；指明什么是替位式擴(kuò)散，替位式擴(kuò)散的特點(diǎn)、替位式擴(kuò)散的雜質(zhì)、進(jìn)行了替位式擴(kuò)散的擴(kuò)散流表達(dá)式與菲克定律表達(dá)式的對比 ；進(jìn)行了兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的比較，進(jìn)行了兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的擴(kuò)散系數(shù)D的比較 ，清晰的比較結(jié)果判定了何種類型雜質(zhì)為快擴(kuò)散雜質(zhì)、何種類型雜質(zhì)為慢擴(kuò)散雜質(zhì)。本節(jié)介紹了金雜質(zhì)的擴(kuò)散機(jī)構(gòu)，指出金雜質(zhì)的擴(kuò)散機(jī)構(gòu)中既有間隙式擴(kuò)散又有替位式擴(kuò)散；兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的比重分配，既取決于襯底晶格的完美程度又取決于金雜質(zhì)在擴(kuò)散系統(tǒng)中的濃度；說明了為什么一般認(rèn)為金雜質(zhì)是快擴(kuò)散雜質(zhì)的原因。

課程難點(diǎn)：雜質(zhì)由于濃度不均勻而在半導(dǎo)體中的擴(kuò)散與溫度不均勻而引起的熱傳導(dǎo)之間的內(nèi)在關(guān)系分析。菲克定律物理意義及菲克定律物表達(dá)式的三維形式和一維形式。擴(kuò)散系數(shù)D的物理意義及數(shù)學(xué)表達(dá)式；擴(kuò)散系數(shù)D 與各種因素的關(guān)系及其分析。雜質(zhì)在半導(dǎo)體中的兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)；間隙式擴(kuò)散的定義，間隙式擴(kuò)散的特點(diǎn)、間隙式擴(kuò)散的雜質(zhì)、及如何進(jìn)行間隙式擴(kuò)散的擴(kuò)散流表達(dá)式與菲克定律表達(dá)式的對比；替位式擴(kuò)散的定義，替位式擴(kuò)散的特點(diǎn)、替位式擴(kuò)散的雜質(zhì)、及如何進(jìn)行替位式擴(kuò)散的擴(kuò)散流表達(dá)式與菲克定律表達(dá)式的對比 ；兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)相同點(diǎn)的比較，兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的表達(dá)式相同而內(nèi)涵不同的擴(kuò)散系數(shù)D的比較 分析。金雜質(zhì)的擴(kuò)散機(jī)構(gòu)分析和討論。

基本概念；

1擴(kuò)散-由于物體內(nèi)部的雜質(zhì)濃度或溫度不均勻（物體中兩相的化學(xué)勢不相等）而產(chǎn)生的一種使?jié)舛然驕囟融呌诰鶆虻亩ㄏ蜻\(yùn)動。

2 雜質(zhì)在半導(dǎo)體中的擴(kuò)散-由雜質(zhì)濃度梯度引起的一種使雜質(zhì)濃度趨于均勻的雜質(zhì)定向運(yùn)動。

3 間隙式擴(kuò)散-雜質(zhì)進(jìn)入晶體后，僅占據(jù)晶格間隙，在濃度梯度作用下，從一個原子間隙到另一個相鄰的原子間隙逐次跳躍前進(jìn)。每前進(jìn)一個晶格間距，均必須克服一定的勢壘能量。

4 替位式擴(kuò)散-雜質(zhì)進(jìn)入晶體后，占據(jù)晶格原子的原子空位（空格點(diǎn)），在濃度梯度作用下，向鄰近原子空位逐次跳躍前進(jìn)。每前進(jìn)一步，均必須克服一定的勢壘能量。

基本要求：要求知道擴(kuò)散的實質(zhì)是由熱力學(xué)中總結(jié)出來的，由于雜質(zhì)濃度不均勻而產(chǎn)生的雜質(zhì)定向運(yùn)動和由于溫度分布不均勻而產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)均可認(rèn)為屬于擴(kuò)散；要求清楚雜質(zhì)在半導(dǎo)體中擴(kuò)散的定義；要求了解菲克定律推出的擴(kuò)散方程，是應(yīng)用了熱傳導(dǎo)方程作為研究雜質(zhì)在固體中擴(kuò)散的基礎(chǔ)而推出的。要求熟悉擴(kuò)散系數(shù)D的意義及表達(dá)式，知道表達(dá)式中各項的含義；要求知道擴(kuò)散系數(shù)D與溫度的關(guān)系、要求知道擴(kuò)散系數(shù)D與擴(kuò)散雜質(zhì)種類及擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的關(guān)系、要求知道在特定條件下擴(kuò)散系數(shù)D與表面雜質(zhì)濃度Ns及與襯底雜質(zhì)濃度NB的關(guān)系、要求知道擴(kuò)散系數(shù)D與襯底晶格完美性的關(guān)系、要求知道擴(kuò)散系數(shù)D與襯底取向的關(guān)系。要求熟知雜質(zhì)擴(kuò)散的擴(kuò)散機(jī)構(gòu)，知道什么是間隙式擴(kuò)散，間隙式擴(kuò)散的特點(diǎn)、間隙式擴(kuò)散的雜質(zhì)、間隙式擴(kuò)散的擴(kuò)散流表達(dá)式與菲克定律的對比；知道什么是替位式擴(kuò)散，替位式擴(kuò)散的特點(diǎn)、替位式擴(kuò)散的雜質(zhì)、替位式擴(kuò)散的擴(kuò)散流表達(dá)式與菲克定律的對比 ；要求清楚兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的比較，要求清楚兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的擴(kuò)散系數(shù)D的比較 ，要求能由比較結(jié)果判定何種類型為快擴(kuò)散雜質(zhì)、何種類型為慢擴(kuò)散雜質(zhì)。應(yīng)清楚金雜質(zhì)的擴(kuò)散機(jī)構(gòu)中既有間隙式擴(kuò)散又有替位式擴(kuò)散；兩種擴(kuò)散機(jī)構(gòu)的比重分配，既取決于襯底晶格的完美程度又取決于金雜質(zhì)的在擴(kuò)散系統(tǒng)中的濃度；清楚一般認(rèn)為金雜質(zhì)是快擴(kuò)散雜質(zhì)的原因。