Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 10: FV-internes Symposium „Analytische Elektronenmikroskopie an dünnen Schichten“

DS 10.2: Hauptvortrag

Dienstag, 9. März 2004, 10:10–10:50, HS 32

Quantitative Z-Kontrast-Abbildung zur Mikrostrukturcharakterisierung — •Helge Heinrich — ETH Zürich, Institut für Angewandte Physik, CH-8093 Zürich — jetzt: Advanced Materials Processing and Analysis Center (AMPAC), University of Central Florida, Box 162455, Orlando, FL 32816-2455

Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) mit einer Feldemissionsquelle ermöglicht im Rastermodus (STEM) die Abbildung individueller Atomsäulen. Detektoren in verschiedenen Streuwinkelbereichen messen Streuintensitäten als Funktion der Elektronenstrahlposition. Durch Rutherfordstreuung dominiert, hängt das Messsignal eines ringförmigen Weitwinkel-Dunkelfelddetektors (HAADF) annähernd quadratisch von der Ordnungszahl der Atome ab. Das Signal bei hohen Streuwinkeln kann in erster Näherung mit einem inkohärenten Abbildungsmodell beschrieben werden. Damit sind dynamische Streueffekte bei der HAADF-Abbildung weniger wichtig als bei konventioneller TEM. Mit geeigneten Eichmethoden erlaubt daher HAADF-STEM eine direkte Analyse individueller Atomsäulen in binären kristallinen Materialien mit ausreichend hohem Unterschied der Ordnungszahlen. Anwendungsbeispiele und Grenzen der HAADF-Methode sowie die für eine quantitative Interpretation notwendigen Eich- und Simulationsverfahren werden diskutiert.