ChemStudy

На основании полученных данных построим графики распределения примесей вдоль слитка кремния после зонной плавки (один проход расплавленной зоной).

1.3. Распределение примесей после диффузии.

Основой математического описания процессов диффузии являются два дифференциальных уравнения Фика (немецкий ученый A. Fick предложил их в 1855 г.).

Первое уравнение (первый закон Фика) записывается следующим образом:

J = - D grad N (7)

где J - плотность потока диффундирующего вещества, т.е. количество вещества, проходящего за единицу времени через единичную площадь поверхности, перпендикулярной направлению переноса вещества;

N - концентрация атомов примеси.

D - коэффициент диффузии.

Физический смысл этого уравнения — первопричиной диффузионного массопереноса вещества является градиент его концентрации. Скорость переноса пропорциональна градиенту концентрации, а в качестве коэффициента пропорциональности вводится коэффициент диффузии. Знак минус в правой части (7) указывает на то, что диффузия происходит в направлении убывания концентрации. Другими словами, диффузия идет благодаря стремлению системы достичь физико-химического равновесия. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока химические потенциалы компонентов всей системы не станут равными. Уравнение (7) описывает стационарный (установившийся) процесс - процесс, параметры которого не зависят от времени.

В макроскопическом представлении коэффициент диффузии определяет плотность потока вещества при единичном градиенте концентрации и является, таким образом, мерой скорости выравнивания градиента концентрации. Размерность коэффициента диффузии - м2/с. В общем случае диффузия анизотропна и коэффициент диффузии - симметричный тензор второго ранга.

Согласно микроскопическому определению, компонента Dx коэффициента диффузии D по координате x связана со среднеквадратичным смещением диффундирующих атомов по координате x и интервалом времени Dt, в течение которого это смещение произошло соотношением

Когда концентрация вещества изменяется только в одном направлении (одномерная диффузия) и при диффузии в изотропной среде (коэффициент диффузии - скаляр) первое уравнения Фика имеет следующий вид:

РИГЕР (Rieger) Франтишек (1818-1903) , барон (1897), один из лидеров (с 1874) партии старочехов, доктор права. Участник чешского национального движения 30 - 40-х гг. Организовал издание первой чешской энциклопедии (1858-74).

ЩЕРБАКОВ Борис Валентинович (1916-95) , российский живописец, народный художник СССР (1986), член-корреспондент Российской АХ (1992; член-корреспондент АХ СССР с 1973). Обобщающие образы русской природы ("Суворовский дуб", 1969, "Русь Подмосковная", 1972), исторические портреты деятелей русской культуры ("Лев Толстой в Ясной Поляне", 1978), портреты современников, тематические картины. Государственная премия СССР (1952).

РЕОСТАТНЫЙ ДАТЧИК , измерительный преобразователь в виде реостата, сопротивление которого изменяется (вследствие перемещения подвижного контакта) пропорционально измеряемой величине (линейному или угловому перемещению). Применяется в следящих электроприводах, как датчики перемещения и др.