結晶欠陥と拡散

同じ温度で拡散処理をするとき、ある濃度に達する深さを2倍にするには、処理時間を何倍にする必要があるか。

  1. A2倍
  2. B約1.4倍(√2倍)
  3. C4倍
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正解:C. 4倍

誤差関数解では濃度が x/2√(Dt) だけの関数なので、同じ濃度に達する深さxは √(Dt) に比例します。温度が同じならDは一定なので、深さを2倍にするには √t を2倍、つまり時間を4倍にしなければなりません。2倍は深さが時間に比例すると考えた誤り、√2倍は比例関係を逆向きに当てはめた誤りです。拡散距離の目安 x ≈ √(Dt) は浸炭やドーパントの拡散など多くの場面で使われます。深い層が必要なときは、時間を延ばすより温度を上げてDを大きくするほうが効果的です。

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