Wv指的是晶體中出現(xiàn)一個硅空位所需要的能量,然而在替位雜質(zhì)近鄰出現(xiàn)一個硅空位所需能量要比Wv小些。這是因為雜質(zhì)原子的大小與硅原子不同, MAX2538ETI-B6A當(dāng)它們替代晶格上的硅原子之后,就會引起周圍晶格畸變。

    例如,當(dāng)替位雜質(zhì)比硅小(如硼、磷)時,圍繞替位雜質(zhì)的原子空間將“膨脹”以補償較小的替位雜質(zhì)。相反,如果替位雜質(zhì)比硅原子大(如銻),周圍的材料將收縮。與硅原子半徑相差越大的替位雜質(zhì),引起的畸變越嚴(yán)重。由于同樣原因,對替位雜質(zhì)所要越過的勢壘高度也產(chǎn)生一定影響。實驗指出,在通常情況下,對硅中的替位雜質(zhì)來說,Wv+Ws的值為3~迮eV,而硅原子自身擴(kuò)散運動的激活能比雜質(zhì)擴(kuò)散的激活能大1eV左右,為5.13eV。3~4eV這個值為硅禁帶寬度的3~4倍,剛好與替位雜質(zhì)近鄰出現(xiàn)空位時所需要的能量相近,因為出現(xiàn)一個空位需要打破3~4個共價鍵。由此可見,替位雜質(zhì)的運動首先要在近鄰出現(xiàn)空位,同時還要依靠熱漲落獲得大于勢壘高度Ws的能量才能實現(xiàn)替位運動,因此替位雜質(zhì)的運動是與溫度密切相關(guān)的。實際上,晶體中空位的平衡濃度相當(dāng)?shù)?替位式擴(kuò)散速率也就比填隙式低得多,室溫下替位雜質(zhì)的跳躍速率約每10年一次。