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Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 10: Diffusion und Punktdefekte II

M 10.3: Fachvortrag

Montag, 26. März 2001, 12:15–12:30, S12

Diffusionsuntersuchungen an amorphen Si3BC4.3N2 Keramiken mit Ionenimplantation und SIMS — •H. Schmidt1, G. Borchardt1, H. Baumann2, S. Weber3, A. Müller4 und J. Bill41FB Physik, Metallurgie, Werkstoffwissenschaften, TU Clausthal — 2Institut für Kernphysik, U Frankfurt — 3Ecole des Mines, Nancy — 4MPI für Metallforschung, Stuttgart

Eine neuartige Synthesemöglichkeit zur Herstellung amorpher keramischer Materialien besteht in der Darstellung über die Pyrolyse präkeramischer Polymere. An Keramiken der Zusammensetzung Si3BC4.3N2 wurden im Temperaturbereich von 1400 - 1700 oC Untersuchungen zur Selbstdiffusion unter Verwendung der seltenen stabilen Isotope 13C, 15N und 30Si durchgeführt. Die Tracerdeposition erfolgte durch Ionenimplantation und die Analyse der Isotopen-Tiefenprofile durch Sekundärionen-Massenspektrometrie. Die Diffusionsprofile zeigen nicht die erwartete Verbreiterung der gaußförmigen Implantationsprofile, sondern man beobachtet das Auftreten eines Bereichs hoher Tracerkonzentration, in dem die Breite des Ausgangsprofils aufgrund des Implantationsschadens nahezu unverändert ist und das Auftreten eines Bereiches niedriger Tracerkonzentration, in dem Diffusion auftritt. Die Diffusionskoeffizienten folgen einem Arrheniusverhalten mit relativ hohen Aktivierungsenergien im Bereich 6-7 eV, was auf einen Diffusionsmechanismus mittels leerstellenähnlicher Defekte hindeutet.

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