Ein bedeutender Trend in der Materialwissenschaft ist der zunehmende Einsatz von Methoden, durch die die Zusammensetzung und die Mikrostruktur im oberfHichen- nahen Bereich der Bauteile in kontrollierter Weise modifiziert werden. Dabei handelt es sich urn Methoden, die auf der Anwendung von Laserstrahlen, Ionen- strahlen, Elektronenstrahlen, Plasmatechniken, UV- und Synchrotronstrahlung beruhen, also von energiereichen Teilchen und Quanten Gebrauch machen, urn Eigenschaften und Strukturen der OberfHichen und Randschichten von Festkarpern zu verandern. Diese Methoden stellen neue Techniken dar, die im wesentlichen im letzten lahrzehnt entwickelt und in die Fertigung eingefuhrt wurden. Zahlreiche Beispiele hierftir kommen aus so unterschiedlichen Gebieten wie Tribologie der Metalle, Katalyse, Halbleiter, Polymere und Kunststoffe, umfassen also aIle Klas- sen von Werkstoffen und reichen mit ihren Anwendungen vom Maschinenbau tiber die chemische Verfahrenstechnik, die Formteilefertigung, die Elektroindustrie bis hin zur Mikroelektronik, Optoelektronik und Mikromechanik. Urn nur einige Beispiele zu nennen: Bei Metallen kannen Harte, VerschleiB- und Korrosionsfestigkeit durch Laser- strahlverfahren und Ionenimplantation betrachtlich erhaht werden, da sich auf diese Weise Randschichten mit Zusammensetzungen und Mikrostrukturen fernab vom thermodynamischen Gleichgewicht erzeugen lassen. Gegentiber den durch Be- schichtung hergestellten Vergtitungsschichten, tiber die im Teil I dieser zweibandi- gen Monographie (Band 5 der WFT -Reihe) berichtet wurde, zeichnen sich modifi- zierte Randschichten dadurch aus, daB neuartige Zusammensetzungen und Mikro- strukturen auf einem WerkstUck erzeugt werden kannen, wie sie mit herkammli- chen Verfahren nicht herstellbar sind. AuBerdem treten Probleme der Adhasion bei modifizierten Randschichten nicht auf. .

Dieses Buch ist der erste Teil einer auf zwei Bande angelegten Monographie, die in der Absicht entstand, den Fachleuten, die in der Forschung oder Industrie auf den Gebie- ten der Werkstoffoberflachen und der diinnen Schichten tatig sind, sowie den Studie- renden eine EinfUhrung in die Grundlagen und eine Ubersicht iiber die vieifaltigen Anwendungen und Verfahren der Oberflachen- und Diinnschichttechnologie zu ge- ben. Diese Arbeit beruht auf einer langjahrigen Tatigkeit des Verfassers auf dies em Gebiet sowohl in der Industrie als auch an der Hochschule. In ihrem praktischen Einsatz haben technische Oberflachen und diinne Schichten eine Vielzahl von Funktionen zu erftillen. Um nur einige Beispiele zu nennen: in der Optik als reflexionsmindemde, reflexionserhohende oder absorbierende Schichten; in der Elektrotechnik als Kontakte, Widerstande und Kondensatoren; in der Mikroelek- tronik als Metallisierungs-und Passivierungsschichten fUr hochintegrierte Schaltkreise und Halbleiter-Bauelemente; femer beim Aufbau von Systemen der integrierten Op- tik, der Optoelektronik, der Kryoelektronik, der Energietechnik und der biomedizini- schen Technik. In der chemischen Verfahrenstechnik und im Maschinenbau werden funktionelle diinne Schichten als Schutz gegen VerschleiB, Korrosion und Hochtem- peraturoxidation, aber auch als reibungsarme Schichten, Katalysatorschichten und de- korative Schichten verwendet. Die volkswirtschaftliche Bedeutung der Oberflachen-und Diinnschicht-Technologie ist in den Industrielandem in den letzten J ahren aus folgenden Grunden erheblich ge- stiegen: - Viele Hochtechnologie-Anwendungen, an denen mikroelektronische, optische, op- toelektronische, magnetische oder kryoelektronische Bauelemente beteiligt sind, wur- den durch die vielfach einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften diinner Schichten iiberhaupt erst moglich.