7.9.6. Диффузионное движение пор под действием сил со стороны дислокаций

Известно [12,13], что диффузионное движение пор может быть вызвано упругими полями напряжений дислокаций. Скорость этого движения при высоких температурах пропорциональна градиенту напряжений. Если основную роль играют диффузионные потоки на аморфизированной границе поры с матрицей, то скорость сфериче­ской поры, находящейся на расстоянии b от прямолинейной дисло­кации, имеет вид:

, (7.27)

. (7.28)

Если основную роль играют диффузионные потоки, то в фор­муле (7.27)

. (7.29)

Для заполненных пор на дислокациях свойственны изменения механизма и закономерности ползучести , т.е. деформирование решетки кремния. В этом случае скорость движения пор вместе с дислокациями дается выражением

. (7.30)

Здесь bl – сила внешних напряжений. Если, например, D_sa/RD,  ~ 10^-23 см³, Т ~ 10³ K, D_s ~ 10^-7 см²/с, а ~ b ~ 3 Å, R ~ 310^-6 см, l ~ 10^-6 см,  ~ 10 Дж/см³ (10⁸ эрг/см³), то v ~ 10  Å/c, т.е. скорость весьма значительна. Таким образом, скорость движе­ния пор может зависеть от скорости ползучести дислокаций, так как поры "конденсируются" на них. В этом случае скорость движе­ния пор за счет избыточных вакансий в поле дислокаций равна

(7.31)

случае поверхностной диффузии и в случае объемной диффузии

. (7.32)

При  ~ 10^-23 см³, l_g ~ 10^-4 см, D_s ~ 10^-5 см²/с, C_v/C_v ~ 10^-2 имеем, согласно (7.32),

см/с. (7.33)

Поэтому малые поры с R ~ 10^-5 см имеют

v  10 Å/c. (7.34)

В работах [12, 13] утверждается, что диффузионное движение дислокаций с закрепленными на них порами приводит к уменьше­нию их размеров. До полного исчезновения поры с начальным ра­диусом R₀ дислокация проходит путь

. (7.35)

Из формулы (7.35) следует, что

. (7.36)

При x^ ~ l_g ~ 10^-3 см величина R/b ~ 10³. Эта оценка показывает, что поры с R < 10^-5 см успевают исчезнуть прежде, чем дислокация выйдет к поверхности.