Überall dort, wo ein Plasma mit einer Oberfläche in Kontakt kommt, bildet sich eine Randschicht - also insbesondere auch an jedem Werkstück oder Substrat, das mittels Plasma prozessiert werden soll. Die Randschicht ist eine elektronenverarmte Zone, die die Oberfläche vom quasineutralen Bulk-Plasma trennt. Ionen aus dem Bulk werden durch die Randschichtspannung bzw. das Randschichtfeld in Richtung der Oberfläche beschleunigt und treffen dann mit hoher Energie auf dieser auf, während der Großteil der Elektronen aufgrund ihrer negativen Ladung durch die Randschicht reflektiert werden. Der Ionenfluss auf die zu bearbeitenden Oberflächen ermöglicht unter anderem die Nanostrukturierung von Halbleiterbauelementen zur Erzeugung moderner ultra-miniaturisierter integrierter Schaltungen und Computerchips.

Die Randschicht ist die Region, die für den Oberflächenprozess die größte Rolle spielt, was eine prädiktive mathematische Beschreibung dieser so wichtig macht. Diese Beschreibung benötigt im Allgemeinen die Maxwell-Gleichungen sowie hydrodynamische Gleichungen, die die Ionenkomponente des Plasmas als Fluid betrachten. Durch geschickte Ausnutzung der physikalischen Gegebenheiten können diese Gleichungen vereinfacht werden, um eine traktable Randschichttheorie aufzustellen.

Der Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik befasst sich vorwiegend mit der Aufstellung analytischer Randschichtmodelle, sowohl für statische als auch für radiofrequenzgetriebene Randschichten.