Synthese und Charakterisierung stabiler Verbindungen im System Si-C-N

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Keramische Silizium-Carbonitrid-Verbindungen bilden eine vielversprechende Klasse nichttoxidischer Materialien zum Einsatz als hochtemperaturstabile Werkstoffe und Beschichtungsmaterialien. Duch HF-Sputtern oder Ionenimplantation lassen sich nahezu verunreinigungsfreie Schichten mit der Zusammensetzung SixCyNz herstellen. Eine thermische Behandlung führt zur Aubildung stabiler binärer und ternärer keramischer Verbindungen. Im Zusammenhang mit der strukturellen Umordnung bei der Phasenbildung und der Kristallisation spielen diffusive atomare Transportprozesse eine entscheidende Rolle. Zum Versändnis des Materietransportes in diesen Verbindungen sollen die Tracer-Diffusionskoeffizienten der konstituierenden Elemente als Funktion der Temperatur und der Zusammensetzung bestimmt werden. Dieses Ziel soll mittels Tracer-Diffusionsmessungen unter Verwendung seltener stabiler Isotope und durch den Einsatz der Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) erreicht werden. Mit Hilfe der erzielten Ergebnisse sollen Modelle erstellt werden, mit deren Hilfe die Entstehungs- und Stabilitätsbedingungen der Phasen sowie die Umordnungs- und Kristallisationskinetik im System Si-C-N geklärt werden können.