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Universität/Hochschule J Oxidation von Silizium, Sauerstofftransport
crepes12
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2020-04-24


Hallo,

Es geht um Sauerstoff in Festkörpern. Konkret um Silizium und Siliziumdioxid.

Angenommen, wir haben einen Silizium-Block, der an der Oberfläche eine SiO2 Schicht hat und diese von der Atmosphäre umgeben ist. Dann ist es meines Wissens nach so, dass bei erhöhten Temperaturen die Oxidschicht weiterwächst und daran eben an der Grenzfläche zwischen Si-Block und SiO2-Schicht Reaktionen zwischen Silizium und Sauerstoff stattfinden.

Die Schicht müsste ja amorph sein. Kann man sich das dann so vorstellen, dass "freie" Sauerstoffmoleküle durch das amorphe System hindurchdiffundieren?

Es gibt ja aber auch vor allem für kristalline Stoffe solche Schemata bei denen dann Ladungstransport stattfindet und die gebundenen Sauerstoff-Ionen im Kristallgitter dann Gitterplatz für Gitterplatz weiterrücken. Oder so ähnlich.

Viele Grüße




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DrStupid
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2020-04-24


2020-04-24 14:04 - crepes12 im Themenstart schreibt:
Kann man sich das dann so vorstellen, dass "freie" Sauerstoffmoleküle durch das amorphe System hindurchdiffundieren?

Ja, aber wie das im Detail funktioniert, kann ich nicht sagen. Es würde mich allerdings nicht wundern, wenn darüber ganze Bücher geschrieben wurden. Die Schutzwirkung dünner Glasschichten ist schließlich nicht ganz unbedeutend.

2020-04-24 14:04 - crepes12 im Themenstart schreibt:
Es gibt ja aber auch vor allem für kristalline Stoffe solche Schemata bei denen dann Ladungstransport stattfindet und die gebundenen Sauerstoff-Ionen im Kristallgitter dann Gitterplatz für Gitterplatz weiterrücken.

Solche Sauerstoffionenleiter werden z.B. in Lambdasonden verwendet. Ich würde allerdings nicht darauf wetten, dass das in SiO2 der Fall ist.



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crepes12
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2020-04-24


Vielen Dank für die Antwort. Das hat mir schonmal geholfen.

Ich habe mich da echt schwer getan mit dem Recherchieren. Jetzt anschließend habe ich endlich doch wohl geeignete Suchbegrffe benutzt.

In einer Art Übersichts-Artikel (Link mittels DOI) bin ich jetzt fündig geworden.

Also da scheint sich wohl echt der Sauerstoff durch die Lücken der amorphen Struktur zu bewegen, ohne dass da irgendwie eine Art Weiterrücken und Platztausch für die Bewegung stattfindet.

Ausschnitt:

"The structure of a-SiO2 is visualized as a continuous net-
work of Si–O bonds, consisting of corner-shared SiO4 tet-
rahedra. Each oxygen atom in the network bridges two
silicon atoms and is termed ‘bridging oxygen’ or ‘network
oxygen’. A distinct structural feature of the network is
the presence of network interstices (voids) that enable dis-
solution and diffusion of small chemical species [4,5].

Oxygen species embedded in the interstitial voids are
distinguished from the network oxygen; they migrate
through the voids and participate in various chemical and
photochemical reactions in a-SiO2 ."




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crepes12 hat selbst das Ok-Häkchen gesetzt.
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