Abstract
硼一磷系一矽酸鹽玻璃(BPSG)已經廣為應用在微電小工業以及光纖的應用,但因分析技術的困難,硼、磷含量對此種玻璃性質的影響,數據還十分的缺乏,我們因此以溶膠一凝膠法(Sol-gel method) 製造不同組成的硼一磷系一矽酸鹽玻璃,並分析其性質,以瞭解硼和磷對密度,介電常數及折射率等性質的影響,因而對真實應用中的介電常數和折射率等性質有更深入的瞭解。溶膠一凝膠法製造硼一磷系一矽酸鹽一體成型玻璃(mono-lithic glass),主要可分成三個階段,分別為(1)凝膠的合成。(2)乾燥。(3)凝膠一玻璃,三個階段。凝膠的合成,主要是矽有機物的水解和聚合反應,此時所添加TEOS,DCCA硝酸,乙醇,水,硼,磷化合物的量對乾燥過程中,凝膠是否會破裂,有極大的影響,我們在此首先找出能成功得到單石玻璃的各添加物條件後,再製出含有不同硼磷組成的硼一磷系一矽酸鹽玻璃。此處我們採用的條件是〔H O〕 ╱〔TEOS〕莫早比為15.2,和TEOS等體積的乙醇,以及三分之二TEOS體積的乙醯胺(DCCA)和硝酸濃度為0.8M。乾燥階段,亦稱為化學燒結(Chemical sintering),在此階段是物理吸附的水以及凝膠中有機物的去除,其去除溫度分別為(1)水在100?150℃。(2)乙醯胺和甘油在150°?300℃去除。(3)殘留碳的去除溫度約在410?430℃。凝膠一玻璃階段也就是燒結階段,一般玻璃的燒結稱之為黏性燒結(viscous sinte-ring),主要須注意(1)小孔洞(micropore) 的消除溫度。(2)大孔洞(mac-ropore)的消除溫度。(3)升溫速率以及停滯時間。我們在此階段是以2℃╱min升溫,並在500℃停滯12小時,800℃停滯1小時,1000℃停滯10分鐘,可以成功得到透明的一體成型玻璃。