Ionentransport in Siliciumdioxid

Abstract

Dieser Bericht gibt einen Überblick über die bisher an SiO2 ausgeführten Transportuntersuchungen. Neben der Bestimmung der Selbstdiffusion der Grundbausteine Silicium und Sauerstoff spielt auch die chemische Diffusion eine große Rolle, wobei zu unterscheiden ist, ob die zusätzlich eingeführten Ionen lediglich als Mineralisatoren und/oder Stabilisatoren wirken oder ob es sich um chemische Reaktionen mit Bildung neuer Produkte handelt. Da auch die reinsten Formen von SiO2 in die Struktur eingebaute Verunreinigungen im ppm-Bereich aufweisen, stellen deren Beweglichkeiten ebenfalls typische Kennwerte dar. Von besonderem Interesse sind dabei die Spuren OH-, Na+, Ca2+ und Al3+. Bisherige Untersuchungen dieser Art wurden fast ausschließlich nur an kristallinem Quarz und an nichtkristallinem Kieselglas ausgeführt. Dabei interessierte neben der Ermittlung der kinetischen Größen insbesondere auch der im Atomaren ablaufende Mechanismus. Eine endgültige Klärung konnte noch nicht in allen Fällen erzielt werden.