Die Härte einer 2,0 µm dicken TiN-Schicht soll durch Eindrücken eines Vickers-Eindringkörpers gemessen werden. Um den Einfluss des Substrats zu vermeiden, wird die Faustregel angewandt, dass die Eindringtiefe höchstens ein Zehntel der Schichtdicke betragen soll. Die Tiefe eines Vickers-Eindrucks beträgt etwa ein Siebtel der Diagonalenlänge. Welcher Wert kommt der zulässigen Obergrenze der Diagonalenlänge am nächsten?

Lösung: A. Etwa 1,4 µm

Die Obergrenze der Eindringtiefe ist 2,0/10 = 0,20 µm; da die Tiefe etwa 1/7 der Diagonale beträgt, ist die Obergrenze der Diagonale 0,20 × 7 = 1,4 µm. Bei tieferem Eindrücken verformt sich auch das weichere Substrat unter der Schicht, und man misst einen niedrigeren Wert als die Härte der Schicht allein. Etwa 0,20 µm entsteht, wenn die Obergrenze der Tiefe mit der Diagonalenlänge verwechselt wird, etwa 14 µm, wenn ohne die Zehntel-Regel bis zur vollen Schichtdicke eingedrückt wird. Eine Diagonale von 1,4 µm lässt sich im Lichtmikroskop kaum genau ablesen; die Härte dünner Schichten wird daher üblicherweise durch Nanoindentation bestimmt, bei der Last und Eindringtiefe kontinuierlich gemessen werden. Das Zehntel ist ein Richtwert und hängt vom Härteverhältnis von Schicht und Substrat ab.