Labor für Transmissionselektronenmikroskopie

Im Labor für Transmissionselektronenmikroskopie werden submikroskopische Untersuchungen von 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. 

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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 200 nm
CCD-Kamera keen view
EDX-System DX4 von EDAX

Arbeitsregime:

  • TEM
  • HR-TEM
  • Mikrodiffraction
  • EDX-Analyse

 

Schematischer Aufbau des Mikroskops

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

 

TEM Tecnai F20

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

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Technische Daten:

Schottky-Feldemissionskathode
Hochspannung 20 bis 200 kV
Kathodolumineszenzsystem MonoCL4
Spektrale Auflösung: bis 0,19 nm
Ortsauflösung bei CL-Messung: bis 2,2 nm
Kryo-Probenhalter mit Fl.He-Kryostat

Arbeitsregime und Detektoren:

  • TEM
  • STEM
  • BF / ADF /HAADF
  • EELS

 

Schematischer Aufbau des Mikroskops

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 submikroskopischem Niveau charakterisiert. Pan- und monochromatische CL-Intensitätsbilder können gleichzeitig zu den korrespondierenden STEM(HAADF)-Bildern erfasst werden.

Die TEM-Folie kann dabei mit Hilfe eines Kryo-Probenhalters mit flüssigem Helium auf circa 10K heruntergekühlt werden.

 


Aus unserer Mediathek

Ein Blick ins TEM-CL-Labor: Aufbau und Funktionsprinzip eines Transmissionsektronenmikroskopes, Bildaufbau bei TEM-CL-Messungen, Anwendungsbereiche.


Anwendungsbeispiele (mit Bildergalerie)

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

  • Abbildende Untersuchungen auf submikroskopischem Niveau
  • Charakterisierung von Defektmorphologie und Gitterfehlerart
  • Kristallstruktur und Orientierung mittels Elektronenbeugungsanalyse
  • Lokale Materialanalyse (Phasenidentifizierung, Konzentrationsprofile)
  • Lokale Spektren
  • pan-monochromatische Bilder
  • CL-map
  • EELS
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Versetzungsmorphologie HR-TEM-Aufnahme Bragg-Reflexe EDX-Analyse im TEM

Letzte Änderung: 30.08.2023 - Ansprechpartner: Webmaster