Diffusionsöverföring

Diffusionsöverföring är processen där molekyler, joner eller atomer överförs från ett medium till ett annat till följd av en koncentrationsskillnad. Den drivs av diffusion och uppträder oftast över ett gränsskikt mellan två material. Diffusionsöverföring påverkas av temperatur, materialens struktur och hur lätt ämnet kan passera genom ytan eller gränsskiktet. Diffusionstal och koncentrationsgradienten är centrala begrepp för att beskriva hastigheten och omfattningen av överföringen.

Inom teknik och materialvetenskap förekommer diffusionsöverföring i flera sammanhang. Inom halvledarfabricering används diffusionsöverföring av dopämnen (till exempel bor, fosfor eller arsenik) från en dopkälla till kisel under hög temperatur för att skapa dopade regioner. Resultatet är specifika elektroniska egenskaper som styr transistorers beteende. Andra tillämpningar inkluderar diffusionstransport av färg- eller funktionella molekyler från en donorfilm till en mottagartyta, vilket används i vissa tryck- och beläggningstekniker samt i vissa grafiska processer.

Faktorer som temperatur, tiden, materialens mikroskopiska struktur och kvaliteten på kontaktytan spelar stor roll för överföringens effektivitet och profil. Diffusionsöverföring ger vanligtvis jämna och kontrollerade överföringsprofiler men kan vara relativt långsam och kräver noggrann processkontroll för att uppnå önskad mängd och distribution av det överförda ämnet.

Se även: Ficks lag, diffusionsdopning, diffusion printing.