oxidelaagjes

Oxidelaagjes zijn dunne films van metaaloxide die aan het oppervlak van metalen of halfgeleiders ontstaan door oxidatie. Ze vormen zich spontaan bij blootstelling aan zuurstof en vocht, maar kunnen ook kunstmatig worden ontwikkeld door processen zoals anodiseren of thermische oxidatie. De dikte varieert van enkele nanometers tot enkele micrometers, afhankelijk van het materiaal en de omgevingscondities.

Oxidelaagjes kunnen zowel beschermend als nadelig zijn. Bij veel corrosiegevoelige metalen ontstaat een oxidefilm die, als deze goed aansluit en doordiffundeert, verdere corrosie kan remmen. Bij sommige metalen, zoals aluminium en chroom in roestvast staal, vormt de oxide een stevige, adherente passivatielaag die bescherming biedt. Bij ijzer leidt roest (Fe2O3/Fe3O4) doorgaans tot zwakke, loslatende lagen die corrosie kunnen bevorderen. Oxidelagen spelen ook een cruciale rol in technologie: bijvoorbeeld SiO2 op silicium is een veelgebruikt isolerende laag in elektronica; TiO2- en Al2O3-lagen dienen als beschermende coatings of als pigmentsystemen.

Oxidelaagjes kunnen doelbewust worden gevormd, bijvoorbeeld door anodiseren van aluminium voor extra bescherming of door thermische/chemische oxidatie voor passivering. In de elektronica en opto-elektronica worden oxidelagen gebruikt als diëlektrica, passivering of fotocatalytische oppervlakken. De eigenschappen van oxidelaagjes hangen af van samenstelling, kristalstructuur, porositeit en hechting, en bepalen mede of een oppervlak corrosiebestendig is of juist gevoelig voor aantasting.