Prima lege a lui Fick traduce tendinta
de imprastiere; fluxul de atomi difuzanti este proportional cu gradientul
concentratiei acestor
atomi si se exprima prin :
unde D este coeficientul de difuzie.
D depinde puternic de temperatura; practic nul la temperatura ambianta,
acest coeficient este
de ordinul unitatii pe micron patrat
si ora la temperaturi de ordinul a 1100°C.
A doua lege de luat in considerare
este ecuatia de continuitate. Intr-un element de volum dat, de grosime
dx, daca fluxul ce intra e
superior fluxului ce iese, concentratia
substantei considerate creste. Aceasta ecuatie este utila atat pentru
modelarea difuziei, cat si
pentru modelarea deplasarii putatorilor
de sarcina (electroni si goluri) in semiconductori (de remarcat insa ca,
in cazul difuzizi atomilor,
nu are loc nici generare de perechi,
nici recombinari).
Prin combinarea celor doua ecuatii
precedente se ajunge la a doua lege a lui Fick :
Pentru integrarea acestei ecuatii
diferentiale, continand o derivata de ordinul I in raport cu timpul si
o derivata de ordinul II in raport
cu spatiul, se cer precizate 3 conditii
la limita. Aceste conditii vor depinde de procedeul tehnologic folosit.