Для здійснення елементарного акту дифузії атом повинен подолати енергетичний барєр, величина якого визначається енергією активації дифузії Q Остання залежить від міцності звязку атомів у кристалічній решітці речовини Залежно від конкретного механізму дифузії Q по порядку величини може скласти від часток до декількох еВ

Середня теплова енергія коливних атомів kT  в залежності від температури складає ~ 0025-02 еВ Для того, щоб дифузія стала можливою, потрібна флуктуація енергії, що перевищує Q Імовірність елементарного акту дифузії, тобто частота перескоків, отже, залежить від імовірності таких флуктуацій

При звичайних теплових коливаннях щодо положення рівноваги атом ν разів на секунду «стикається» з потенційним барєром Велику частину часу енергія атома мала для подолання барєру, але іноді його енергія завдяки флуктуації може виявитися більше енергії активації (Eфл > Q) І атом долає барєр Відносний час, протягом якого атом володіє такою енергією, пропорційно exp (-Q/kT) Згідно зі статистикою Больцмана Слід також врахувати, що атом в кристалічній решітці може з рівною імовірністю перейти в будь-яке з Z рівноцінних місць в найближчій координаційній сфері (Z – Множник, що залежить від геометрії елементарної комірки кристала) З урахуванням цього загальна частота стрибків f, Скоєних з вихідної позиції, за рахунок флуктуацій енергії в розрахунку на один атом буде дорівнює

f = Zν exp(−Q/kT)                                   (87)

Який же детальний механізм окремих атомних стрибків Єдиного універсального механізму дифузійних переміщень для всіх матеріалів і умов немає Ці механізми залежать від природи хімічних звязків, типу і компактності решітки, природи дифундуючої домішки, температури дифузії та інших факторів У деяких речовинах дифузійні переміщення можуть відбуватися за кількома механізмам одночасно або із зміною умов дифузії може змінюватися і її механізм Найбільш вірогідні наступні механізми дифузії: междоузельний (переміщення атомів по міжвузля), вакансійних (переміщення атомів по вакансіях), кільцевої або обмінний (прямий обмін місцями між атомами) і дисоціативний Розглянемо ці механізми більш докладно

Джерело: І А Случинський, Основи матеріалознавства і технології напівпровідників, Москва – 2002