Oberflächentiefe

Oberflächentiefe bezeichnet die Distanz von der freigelegten Oberfläche in Richtung des darunterliegenden Materials, innerhalb derer Eigenschaften, Signale oder Veränderungen maßgeblich bestimmt sind. Der Begriff ist kontextabhängig und variiert je nach Fachgebiet, Messmethode und Material.

In der Oberflächenanalytik ist die Oberflächentiefe stark von der jeweiligen Methode abhängig. So liefert die XPS in der Regel Informationen aus den obersten Nanometern der Oberfläche, während Tiefenprofiltechniken durch Sputterprozesse in die Tiefe gehen und Schichten schrittweise freilegen. Optische Dünnschichten werden oft durch die Dicke der Schicht beschrieben, während elektrometrische und optische Messverfahren die Verteilung der Eigenschaften über die Tiefe abbilden. Nicht-destruktive Methoden liefern oft Hinweise über die Oberflächentiefe anhand der Oberflächenstruktur und Inhomogenitäten.

In der Oberflächenmodifikation bezeichnet die Oberflächentiefe die Dicke der modifizierten Zone, in der Eigenschaften wie Härte, Korrosionsbeständigkeit oder Reaktivität verändert sind. Typische Beispiele sind Oxid-, Nitride- oder Carburier-Schichten sowie beschichtete Oberflächen. Die Bestimmung erfolgt durch Querschnittmikroskopie, Härteprofile, oder Tiefenprofilanalysen.

Die Bedeutung der Oberflächentiefe liegt darin, dass sie die Leistungsgrenzen von Oberflächenprozessen bestimmt. Eine zu dünne Schicht kann unzureichenden Schutz bieten, eine zu tiefe Zone Kosten erhöhen oder das Bauteilgewicht beeinflussen.