Диффузия легирующих примесей в кремниевые пластины, используемые для изготовления интегральных схем, производится с поверхности этих пластин. При этом концентрация примесей получается неравномерной: на поверхности кремниевой пластины будет наибольшая концентрация, а по мере продвижения вглубь материала величина концентрации постепенно убывает.
Распределение концентрации примесей зависит от времени диффузии и от условий поддержания концентрации легирующих примесей на поверхности кремниевой пластины.
Изменяя время, температуру и условия диффузии, можно изменять концентрацию примесей и управлять степенью легирования областей кремния. Наибольшее распространение получил метод выполнения диффузии в открытой трубе, иногда называемый диффузией в газе-носителе.
При этом методе большая группа кремниевых пластин (до нескольких сотен штук) размещается вертикально в держателе, и все они одновременно загружаются в кварцевую трубу диффузионной печи. Нужное количество доноров (фосфор) или акцепторов (бор), находящихся в источнике в виде соединений фосфора или бора, смешивается с несущим газом (азотом) и пропускается над поверхностью кремниевых пластин.
При этом легирующие примеси осаждаются на поверхность пластин и диффундируют в кремний, образуя области, если температура в печи достаточно высока.