Die Physik der Oberfläche ist oftmals eine ganz andere als die des dreidimensionalen Festkörpers. Die Oberfläche eines Körpers stellt die Verbindung zu seiner Außenwelt dar, so dass viele Eigenschaften eines Körpers maßgeblich nur durch die Oberfläche, deren Beschaffenheit und Zusammensetzung gegeben sind. Industriell wurde in den letzten Jahrzehnten die Oberflächentechnik immer Interessanter, so konnte man durch dünne funktionale Oberflächenbeschichtungen immer neue und bessere Werkstoffsysteme entwickeln und dabei den Materialaufwand minimieren Parallel zu dieser Entwicklung wurden die Ansprüche an entsprechende Messverfahren immer höher. Bildgebende Verfahren wie die Rasterelektronenmikroskopie und zahlreiche spektroskopische Methoden werden dabei herangezogen. Aufgrund der unterschiedlichen physikalischen Phänomene auf denen die unterschiedlichen Methoden beruhen lassen sich vielfältige Aussagen über Struktur, Aufbau, Oxidationsstufen usw. einer Oberfläche machen. So lässt sich beispielsweise mit der Photoelektronenspektroskopie die Zusammensetzung als auch der Oxidationszustand einer Oberfläche bestimmen. Für leichte Elemente kann alternativ die Augerspektroskopie wichtige zusätzliche Hinweise liefern. Mit elementspezifisch bilderzeugenden Verfahren wie Augermikroskopie oder EDX lassen sich Elementverteilungsbilder mit hoher Auflösung erzeugen. Da eine moderne, funktionale Oberfläche heute oft aus Schichtsystemen besteht, lassen sich die meisten dieser Methoden durch den Einsatz von Sputterkanonen erweitern. Hierbei wird in alternierenden Meß- und Sputterverfahren die untersuchte Oberfläche vermessen und lagenweise abgetragen, so dass anschließend ein elementspezifisches Tiefenprofil der Probenoberfläche erstellt werden kann.
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