Si3N4 + 12H2 - собственный коэффициент диффузии, E - энергия активации. V+ - ионизованные вакансии донорного типа. Vx - нейтральные вакансии. V -- ионизованные вакансии акцепторного типа.1) Температурная зависимость коэффициента диффузии.
Экспериментально установлено:
D = D0exp(-E/kT),
E - энергия активации. Если построить график D от 1/kT в полулогарифмических координатах, то получим прямую линию, тангенс угла наклона которой tg a=E/kT, D0 - константа диффузии - частотный фактор.
Из атомистических моделей - это связано с частотой атомных скачков или частотой колебаний решетки (1013 Гц) не зависит от температуры, E - энергия активации, связанная с энергиями образования дефектов.
E=3-4 эВ - при вакансионной модели. E=0,6-1,2 эВ - при межузельной модели.
Если измерять температурную зависимость D, можно определить механизм диффузии.
2) Коэффициенты диффузии элементов B, P, As, Sb.
а) Диффузия в собственный кремний.
| B | P | As | Sb | |
| (Di+)B | (Dix)P | (Di-)As | (Dix)Sb | |
| D0, см2/с | 0,76 | 3,85 | 24 - 60 | 0,214 |
| E, эВ | 3,46 | 3,66 | 4,08 - 4,2 | 3,65 |
3SiH4 + 4NH3 Si3N4 + 12H2 - собственный коэффициент диффузии, E - энергия активации. V+ - ионизованные вакансии донорного типа. Vx - нейтральные вакансии. V -- ионизованные вакансии акцепторного типа.
б) Диффузия при высоких концентрациях примесей.
I) Мышьяк. Из теории взаимодействия с ионизованными дефектами:
DAs=(2n/ni)(Di)As
- коэффициент учитывает влияние электрического поля. Если концентрация As>1020см-3, то образуются кластеры и при T<1000 °C коэффициент диффузии кластеров очень мал, при более высокой температуре кластеры распадаются и диффузия идет атомами.
II) Бор.
При CB >1020 см-3 D стремится к 0, как в случае с мышьяком.
в) Диффузия в SiO2.
Получают экспериментальным путем коэффициент диффузии для разных примесей по результатам легирующей через SiO2 поверхности кремния.
3) Влияние электрического поля.
При диффузии ионов создается внутреннее электрическое поле:
Для донорной примеси: 
. Так как число ионизованных доноров равно числу электронов и считая, что все доноры ионизованы, получаем:
np=ni2 и NД=n. Тогда
(1)
Диффузионный поток в электрическом поле:
(2)
где Z - заряд донорных атомов. Подставляя (1) в (2) и заменив 
на 
, получим
, где
h - коэффициент ускорения диффузии при наличии электрического поля. В случае, когда ND/2ni много больше 1, h =2 - максимальное ускорение.