oksidikerroksista

Oksidikerroksista tarkoitetaan ohuita kerroksia, jotka muodostuvat aineen pinnalle hapen reagoidessa. Tyypillisiä esimerkkejä ovat alumiinioksidi (Al2O3), pioksidi (SiO2) sekä rauta- ja kromioksidit (Fe2O3, Fe3O4, Cr2O3). Kerrokset voivat syntyä luonnollisesti ilmassa tai muodostua tarkoituksella passivoitujen tai anodisesti kasvatettujen kerrosten kautta.

Oksidikerrosten tehtävä on useimmiten suojata pohja-ainetta korroosiolta ja diffuosiolta, mutta ne voivat myös muuttaa pintojen sähköisiä, optisia ja mekaanisia ominaisuuksia. Luontainen passivaatio muodostaa ohuen, tiiviin kerroksen, joka hidastaa lisäoksidointia. Anodointi ja muut käsittelyt voivat kasvattaa paksumpia kerroksia, joilla on korkea eristemiskyky sekä värimuutoksia.

Oksidikerrokset voivat olla amorfisia tai kiteisiä, ja niiden paksuus vaihtelee nanometreistä mikrometreihin. Ominaisuuksiin vaikuttavat koostumus, rakenteellinen järjestäytyneisyys ja kasvuolosuhteet kuten lämpötilat.

Sovelluksissa keskeisiä ovat korroosionkestävyys, dielektrinen eriste elektroniikassa sekä katalyyttiset ominaisuudet. Koostumusta ja paksuutta voidaan tutkia muun muassa XPS- ja AES-spektroskopialla, ellipsometrialla sekä TEM- tai SEM-mikroskopialla.

Esimerkkejä ovat alumiinin ohuet passivaatiokerrokset Al2O3, kromikerroksen muodostama passivaatio teräksissä sekä piin pinnalle muodostuva SiO2-kerros elektroniikassa.