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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 Si₃BC_4.3N₂ Keramiken mit Ionenimplantation und SIMS — •H. Schmidt¹, G. Borchardt¹, H. Baumann², S. Weber³, A. Müller⁴ und J. Bill⁴ — ¹FB 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 Si₃BC_4.3N₂ 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.