O’quv materiallari ma’ruzalar matni mavzu-1: Kirish. Kursning vazifasi. Quyosh elementlarining xalq xo’jaligida qo’llanilishi. Quyosh nurlanishi. Reja

Diffuzion tenglamalar va diffuziyalanish jarayoni. Qattiq jismlarda kirishma atomlari ikkita guruhga ajraladi.

1. 
   Kirishma atomlarining siljish tezligi
   

(1) ga teng

(bunda N-kirayotgan atomlarning kosentrasiyasi, x-siljishni ko’rsatadi).

2. 
   Berilgan nuqtada vaqt o’tishi bo’yicha kirishma atomlarining to’planishini (2) orqali ifodalash mumkin.
   

Qattiq jismlar sirtida mavjud bo’lgan kirishma atomlarining miqdori vaqt o’tishi bilan kamayib boradi. Bunday holda diffuziya chegaralangan miqdordagi sirtdan diffuziya deb ataladi. Ya’ni tashqaridan quyidagi miqdorda chegaralangan bo’ladi.

(3)

Chegaralangan miqdordagi sirtdan diffuziya bo’layotganda diffuziya qilinuvchilarning hajmdagi taqsimoti quyidagicha bo’ladi.

t₁2345

t ₁ t₂

t₃

t₄

3.4-rasm. Diffuziya qilinuvchilarning xajmiy taqsimoti.

Bu holatdagi diffuziyada kirishma atomlari miqdori sirtda vaqt o’tishi bilan kamayib boradi. Hajmda ularning miqdori ko’payib ichkariroq diffuziya qilinadi.

Diffuziya ikki xil manbada olib boriladi:

1. 
   Jism sirtidagi yupqa qatlam kirishma atomlaridan yarimo’tkazgichga diffuziya qilinadi.
   
2. 
   Cheksiz manbadan diffuziya qilinadi.
   

Agar qattiq jism sirtida ko’p miqdorda kirishma atomlari to’plangan bo’lsa, diffuziya paytida jismga kirgan kirishma atomlari miqdori sirtdagi miqdordan juda kichkina bo’ladi bunday holatda diffuziya doimiy manbadan bo’layotgan diffuziya deb ataladi. U holda (2) ning yechimi:

ni tashkil etadi. Bunda erfc-xatolik funksiyasi.

Eruvchanlik deb, (qattiq jismlarda) berilgan temperaturada diffuziya qilinayotgan kirishma atomlarining kirishi mumkin bo’lgan maksimum miqdoriga aytiladi. Eruvchanlik temperatura oshishi bilan eksponensial qonun asosida oshib boradi. Ko’proq shunday bo’lishi tugunlararo yoki tugunlar bo’yicha joylashishi mumkin. Eruvchanlikni yanada soddaroq qilib, quyidagicha ta’riflash mumkin: 1 sm³ dagi maksmal kirishi mumkin bo’lgan atomlar miqdoriga eruvchanlik deyiladi.

(3)

bunda -eruvchanlik energiyasi.

Kirishma atomlarining xususiyatiga qarab (erish temperaturasi, bug’ga aylanish) diffuziya yoki gaz holatdan yoki jism sirtida hosil qilingan yupqa metall qatlamdan ketishi mumkin. Diffuziya temperaturasi yoki vaqtni boshqarish yo’li bilan yarimo’tkazgich xajmida kirishma atomlarining hohlagan taqsimotini hosil qilish mumkin.

Quyida kremniyda ayrim elementlarning diffuziya koeffisenti qiymati ko’rsatilgan .

Yarimo’tkazgichlarda diffuziya qilish ikki xil usulda olib boriladi. Yopiq va ochiq kvars trubkalarda.