Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

M11: Energiefilterungs-Transmissionselektronenmikroskopie
Li bis U mit einer lateralen Auflösung von etwa
1– 3 Nanometern (s. Abb. 2). Mit geeigneten
Auswertungsmethoden können die EFTEM-
Elementverteilungsbilder auch quantitativ
ausgewertet werden und damit die laterale
Verteilung der Konzentration chemischer Elemente
und die Verteilung chemischer Phasen
abgebildet werden.
Die Feinstrukturen der Ionisationskanten
liefern auch wertvolle Information über das
Bindungsverhalten des entsprechenden
Elementes. Dazu muss der energiewählende
Spalt auf die Feinstruktur an der Ionisationskante
eingestellt werden, und damit können
energiegefilterte Bilder zur Messung der lateralen
Verteilung von chemischen Bindungen
in dünnen Proben eingesetzt werden, z.B. für
die Unterscheidung von sp 2 - und sp 3 - hybridisiertem
Kohlenstoff in einer Diamantbeschichtung
(Abb. 3).
Um die Verteilung mehrerer Elemente in der
Probe darzustellen, weist man einzelnen Elementverteilungsbildern
die Farben Rot-Grün-Blau zu und
überlagert die eingefärbten Aufnahmen in einem
RGB-Bild. Neben dieser einfachen, auf 3 Elemente
beschränkten Methode werden in steigendem Ausmaß
moderne Methoden der Bildverarbeitung und
Bildkorrelation eingesetzt, die es erlauben eine größere
Anzahl von Elementverteilungen zu korrelieren.
Neue am Institut entwickelte Methoden erlauben
die Aufnahme von vollständigen EFTEM-Spektrenbildern
(Spectrum Images) über weite Bereiche
des EELS-Spektrums, wodurch die quantitative
Auswertung in Bezug auf Element- und Phasenverteilungen
wesentlich verbessert werden kann.
Die EFTEM-Methode wurde bisher für zahlreiche
materialwissenschaftliche Problemstellungen
erfolgreich angewendet, z.B. für die Untersuchung
von Sekundärphasen, Korngrenzen in Werkstoffen,
Stählen, Legierungen und Keramiken, für die
Charakterisierung von Grenzflächen in Halbleitern,
elektronischen Bauelementen und Katalysatoren.
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Abbildung 2:
Das Viellagensystem für magnetische Datenspeicherung besteht aus dünnen Terbium- (2 nm) und Eisenschichten
(3 nm); Links: TEM-Bild im Querschnitt; Rechts: Terbium-Verteilungsbild (EFTEM) mit einer
lateralen Auflösung von 1 nm.
Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005
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