Abschätzung von Sauerstoffdiffusionswerten für binäre B₂O₃- und GeO₂-haltige Kieselgläser aus Oxidationsdaten

Abstract

Oxygen diffusion results for binary B2O3-SiO2 and GeO2-SiO2 glasses were determined, for the temperature range 700 to 800 °C, from oxidation data on silicon single crystal material gel coated with the appropriate glasses. It was found that no more than 5 % B2O3 needs to be added to vitreous silica to increase the diffusivity of oxygen by about five orders of magnitude. It may be deduced that the properties of these binary glasses are better described by considering the structures of the B2O3 or GeO2 component, rather than that of the silica. Les caractéristiques de diffusion de l'oxygène dans des verres binaires B2O3-SiO2 et GeO2-SiO2 ont été déterminées entre 700 et 800 °C à partir de données d'oxydation de matériau monocristallin de silicium revêtus des verres considérés, ces verres étant obtenus par un procédé employant un gel. On a trouvé qu'une teneur de 5 % de B2O3 dans le verre de silice suffit pour élever d'environ cinq ordres de grandeur le coefficient de diffusion de l'oxygène. Il apparaît que B2O3 ou GeO2 représentent mieux la structure déterminant les propriétés de ces verres binaires que SiO2. Sauerstoffdiffusionswerte binärer B2O3/SiO2- und GeO2/SiO2-Gläser wurden aus Oxidationsdaten von Silicium-Einkristallmaterial, das mit den entsprechenden Gläsern mit Hilfe eines Gel-Prozesses beschichtet worden war, im Temperaturbereich von 700 bis 800 °C bestimmt. Es wurde gefunden, daß bereits ein Stoffmengengehalt von 5 % B2O3 im Kieselglas ausreicht, den Sauerstoffdiffusionskoeffizienten um fünf Größenordnungen anzuheben. Es läßt sich ablesen, daß die die Eigenschaften bestimmende Struktur dieser binären Gläser besser durch die B2O3- bzw. GeO2-Komponente als durch die Kieselglaskomponente beschrieben werden kann.