本徵擴散係數

簡介

也稱為偏（分）擴散係數，是指在有濃度梯度的合金中，組元的擴散不僅包含組元的自擴散，而且還包含組元的濃度梯度引起的擴散。

由合金中組元的濃度梯度所驅動的擴散稱為組元的本徵擴散，用本徵擴散係數描述。

主要依賴熱缺陷進行的擴散叫本徵擴散。在雜質原子往半導體中進行熱擴散時，如果雜質原子的濃度小於熱擴散溫度下半導體中的本徵載流子濃度，則雜質原子的擴散係數為常數，這種擴散就稱為本徵擴散。只有在摻雜濃度較低、或者擴散溫度較高時才可能是本徵擴散。

滿足本徵擴散條件的區域即稱為本徵擴散區。在本徵擴散區內，如果擴散有兩種雜質，則總的擴散雜質分布將是二者分別擴散所得結果的疊加（即兩種雜質的擴散可以分別獨立地處理）。其主要分為位錯擴散、空位擴散和間隙擴散。

擴展電阻分析用以測量較低濃度砷的剖面的有效性，進而研究了較低濃度砷在矽中的擴散問題。由於通過快速熱退火對樣品進行預處理，排除了輻照損傷對擴散係數測定的影響，從而測得砷在矽中本來意義下，即替位擴散意義下的本徵擴散係數。

如所預期，這組數據比國外直至所測得的數據要低。濃度剖面的實驗數據由非線性擴散方程的數值解進行擬合。

結果表明：SUPREM III所採用的模型在較高濃度區擴散係數隨濃度遞增速率較小，Hu理論仍然和實驗較符合。

多元鋁合金具有重要的商業價值，在航空和民用工業有著廣泛的套用。對多元鋁合金中顯微組織，加工和性能之間關係的理解對於新型鋁合金的設計有著重要的意義。

基於第一性原理，相圖熱力學，擴散動力學，和相場方法的顯微組織演變模擬是一種研究材料中顯微組織，加工和性能之間關係的行之有效的工具。

而影響顯微組織結構演變模擬可靠性的重要決定因素之一便是擴散。因此,多元鋁合金體系的擴散動力學資料庫的建立對鋁合金工業的發展至關重要。