Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
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2 Grundlagen und Messmethoden<br />
Ergebnisse zu gering, um eine manuelle zeitlich äußerst aufwendige Auswertung zu<br />
rechtfertigen. Aus diesem Grund wurde für eine schnellere und effektivere Bestimmung<br />
der Sekundärsignalverläufe auf das Programm swan zurückgegriffen und die<br />
Photoelektronenspektren mit Hilfe von Gauß-Funktionen und einem linearen Untergrundabzug<br />
angepasst. Für den Wert von f c und Φ c wurde dabei im Falle von Cer<br />
der Sekundärsignalverlauf des Summenspektrums v’ + v 0 herangezogen.<br />
2.6 Niederenergetische Elektronenmikroskopie<br />
In diesem Abschnitt wird auf die Methodiken, die ein SPELEEM-Instrument (spectroscopic<br />
photoemission and low-energy electron microscope) zur Verfügung stellt,<br />
eingegangen. Dabei ermöglicht es die niederenergetische Elektronenmikroskopie aufgrund<br />
der Verwendung von niederenergetischen Elektronen und der daraus resultierenden<br />
Oberflächensensitivität, Prozesse auf der Oberfläche von leitenden Festkörpern<br />
mit einer lateralen Auflösung von ca. 10 nm in Videorate (etwa 15 Bilder<br />
pro Sekunde) zu verfolgen. Im Modus der niederenergetischen Elektronenbeugung<br />
(LEED) kann das Mikroskop den reziproken Raum abbilden und damit unter anderem<br />
Aufschluss über die Periodizität der kristallinen Oberfläche liefern. Weiterhin<br />
ist es durch die Verwendung von Synchrotronstrahlung möglich, die Oberfläche unter<br />
Verwendung von Photoelektronen im Realraum abzubilden ((x-ray photoemission<br />
electron microscope, XPEEM)). Dadurch ist es möglich, die chemische Zusammensetzung<br />
der Oberfläche im Realraum mit einer lateralen Auflösung von derzeit maximal<br />
30 nm [105] zu bestimmen und chemische Reaktionen auf der Oberfläche in-situ zu<br />
verfolgen. Darüber hinaus können die Photoelektronen im XPEEM-Modus nicht nur<br />
zur Mikroskopie verwendet werden, sondern durch die Abbdildung der dispersiven<br />
Ebene des hemisphärischen Energieanalysators auch zur Photoelektronenspektroskopie<br />
herangezogen werden. Im Folgenden wird auf die einzelnen Messmodi des<br />
SPELEEM-Instruments eingegangen. Eine sehr detaillierte Beschreibung findet sich<br />
in [57, 106–110], an denen sich die folgenden Darstellungen orientieren.<br />
Zunächst wird der schematische Aufbau des SPELEEM-Instruments, welcher in<br />
Abb. 2.21 dargestellt ist, erläutert. Prinzipiell entspricht der Aufbau dem eines<br />
Transmissionselektronenmikroskops (TEM). Der hauptsächliche Unterschied besteht<br />
darin, dass bei der niederenergetischen Elektronenmikroskopie die Probe nicht mit<br />
Hilfe von hochenergetischen Elektronen durchstrahlt wird, sondern die Elektronen<br />
an der Probenoberfläche bei niedrigen kinetischen Energien reflektiert werden. Dazu<br />
werden in der Elektronenkanone Elektronen aus einem Lanthanhexaborid-Kristall<br />
(LaB 6 ) thermisch emittiert und auf 20 keV beschleunigt, um durch die höhere kinetische<br />
Energie die Empfindlichkeit des Elektronenstrahls gegenüber Linsenfehlern<br />
und dem Erdmagnetfeld und der daraus resultierenden Ablenkung zu minimieren.<br />
Durch Kondensorlinsen und Stigmatoren wird eine optimale Probenbeleuchtung,<br />
die durch eine Beleuchtungsblende mit verschieden großen Öffnungen im Durchmesser<br />
beschränkt werden kann, erreicht und ein eventuell auftretender Astigmatismus<br />
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