固体材料的扩散PbAu合金层zinccopper√固溶体√化合物(中间相)brassSnSnSnCu6Sn5Cu6Sn5Cu3SnCu6Sn5Cu3SnCuCuCu在晶体管和集成电路制造中P、B等杂质在Si中的扩散
固体材料的扩散: 在晶体管和集成电路制造中, P、B等杂质在Si中的扩散 。 ✓固溶体 ✓化合物(中间相)
自扩散与互扩散:1金互扩散一一存在浓度差时发生L/2LX=0的扩散。Au原子扩散入Ni中金Ni原子也扩散入Au中TL/2X=0自扩散(纯物质)一一不存在浓度差时发生的扩散。一一Ni原子在Ni中移动,Au原子在Au中移动。实验表明:在稍低于熔点的温度下,要使固体金属中的原子通过自扩散而移动1厘米的距离,将需要3年以上的时间
互扩散--存在浓度差时发生 的扩散。 Au原子扩散入Ni中, Ni原子也扩散入Au中。 自扩散(纯物质)-不存在浓度差时发生的扩散。 --Ni原子在Ni中移动,Au原子在Au中移动。 实验表明:在稍低于熔点的温度下,要使固体金属中 的原子通过自扩散而移动1厘米的距离,将需要3年 以上的时间。 自扩散与互扩散:
oE扩散研究的意义(1)扩散是固体中物质传输的唯一方式。(气体液体----流动(2)纯金属同样发生扩散(自扩散,热振动)渗入放射性同位素追踪证明。(3)扩散和材料生产工艺与使用中的物理化学过程密切相关。相变、冷变形后的回复和再结晶、热处理、烧结等。扩散是研究相变、形变过程的理论基础
扩散研究的意义 (1)扩散是固体中物质传输的 唯一方式。(气体\液体-流动) (2)纯金属同样发生扩散(自扩散,热振动)。 渗入放射性同位素追踪证明。 (3)扩散和材料生产工艺与使用中的物理化学过 程密切相关。相变、冷变形后的回复和再结晶、 热处理、烧结等。 ➔扩散是研究相变、形变过程的理论基础
半导体掺杂固溶体的形成离子晶体的导电扩散固相反应现象的相变利用烧结材料表面处理
7. 1扩散的宏观规律固体扩散现象:两块不同浓度的金属焊在一起,在高温下保温过一段时间,发现浓度分布发生变化。C>C1C=CC=C1浓度C2原始状态Fick'sFirstLawFick'sSecondLawC0距离x
固体扩散现象: 两块不同浓度的金属焊在一起,在高温下保温, 过一段时间,发现浓度分布发生变化。 7.1 扩散的宏观规律 •Fick’s First Law •Fick’s Second Law