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.