MIKROSTRUKTURZENTRUM

Im Labor für Transmissionselektronenmikroskopie werden submikroskopische Untersuchungen der Halbleiterstrukturen, keramischen bzw. metallischen Materialien durchgeführt.
Bei entsprechend vorbereiteten Proben kann u.a. die kristalline Struktur sowie die Defektart und Versetzungsmorphologie charakterisiert werden.
Zur lokalen chemischen Analyse steht ein EDX-System zur Verfügung. Optischen Eigenschaften der Halbleiterstrukturen bzw. deren Korrelation mit den strukturellen Eigenschaften werden mit Hilfe eines Kathodolumineszenzsystems ermittelt.

Die Arbeiten im Labor Transmissionselektronenmikroskopie stützen sich auf zwei Geräte:

 TEM CM200

ein Gerät von Philips / FEI ergänzt durch ein EDX-System der Firma EDAX. 

Technische Daten: LaB6-Kathode Hochspannung 20 bis 200 kV Auflösung: 0,24 nm Vergrößerung: 25 x - 750 000 x Kamera Länge / Beugung: 50 mm - 5500 mm Maximale Probendicke 200nm CCD-Kamera keen view EDX-System DX4 von EDAX Arbeitsregime: TEM HR-TEM Mikrodiffraction EDX-Analyse Schematischer Aufbau des Mikroskops

Dieses Gerät dient Aufklärung der Realstruktur diverser Festkörper. Bei geeigneten TEM-Folien ist eine Abbildung  der kristallographischen Struktur  mit atomarer Auflösung möglich. Lokale chemische Zusammungsetzung wird mit Hilfe von EDX-System von EDAX analysiert.

TEM Tecnai F20

ein Gerät der Firma FEI mit einem kommerziellen Kathodolumineszenzsystem MonoCL4 von der Firma Gatan

Das vorhandene  Messsystem basiert auf dem Transmissionselektonenmikroskop Tecnai F20 und ist ein wichtiges Instrument für die Forschungsarbeiten des Institutes.  Dank simultaner Erfassung des CL-Signals zur Aufzeichnung des STEM-Signals, werden Zusammenhänge von optischen Eigenschaften und kristalliner Struktur auf submikroskopischen Niveau charakterisiert. Pan- und monochromatische CL-Intensitatsbilder können mit den korrespondierenden STEM(HAADF)-Bildern erfasst werden.

Die TEM-Folie kann dabei mit Hilfe eines Kryo-Probenhalters mit Flussig-Helium-Kryostat auf circa 10K heruntergekuhlt werden.

Anwendungsbeispiele (mit Bildergalerie)

Die Transmissionselektronenmikroskopische Methoden werden zur Aufklärung der Mikrostruktur metallischer und keramischer Werkstoffe sowie Halbleiterstrukturen verwendet. Zusätzlich besteht die Möglichkeit der chemischen Mikroanalyse mittels angeschlossenen energiedispersiven X-ray-Spektrometer (EDX). Die Optische Eigenschaften der untersuchten Proben werden mit Mono-CL-System analysiert.

• Abbildende Untersuchungen auf submikroskopischen Niveau
• Charakterisierung von Defektmorphologie und Gitterfehlerart
• Kristallstruktur und Orientierung mittels Elektronenbeugungsanalyse
• Lokale Materialanalyse (Phasenidentifizierung, Konzentrationsprofile)
• Lokale Spektren
• pan-monochromatische Bilder
• CL-map
• EELS

Versetzungsmorphologie	HR-TEM-Aufnahme	Bragg-Reflexe	EDX-Analyse im TEM