Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

Methoden
M24: Photoemissions-Elektronenmikroskopie
(PEEM)
Abbildung 1:
M24: Photoemissions-Elektronenmikroskopie (PEEM)
Die einzelnen Photoemissionsspektroskopie-
Methoden sind besonders geeignete Techniken
zur Untersuchung einer großen Bandbreite von
Oberflächenphänomenen, die sich von der elektronischen
Struktur über die Oberflächenchemie
bis hin zum Magnetismus erstrecken. Die Entwicklung
des Photoemissions-Elektronenmikroskopes
ermöglicht die Untersuchung dieser Phänomene
nicht nur mit nanometrischer Präzision, sondern
auch in Echtzeit.
Schematischer Aufbau eines
PEEM-Instruments
PEEM ist eine abbildende Technik, wobei der
Kontrast, der von topographischer über chemische
bis zu magnetischer Information reichen kann, von
der Anregungsquelle zur Emission der Elektronen
aus der Oberfläche abhängt. Das PEEM sammelt
die emittierten Elektronen mittels eines starken
elektrostatischen Feldes zwischen Probe und Abbildungssäule,
wobei das Elektronenbild im Anschluss
mit mehreren koaxialen Linsen vergrößert wird. In
seiner einfachsten Form werden die Elektronen
im Anschluss durch eine Vielkanalplatte vervielfacht
und auf einen Fluoreszenzschirm abgebildet
(Abb. 1). Dieses Bild kann dann entweder mit einem
Videorecorder oder einem Computer aufgezeichnet
werden. Das theoretische Limit der Ortsauflösung
liegt bei 2 nm, in Praxis ist sie jedoch durch das
beschleunigende elektrische Feld begrenzt, wobei
neueste kommerzielle Instrumente eine Auflösung
von 20 nm erreichen. Da die Probe effektiv ein
Element der Elektronenoptik darstellt, ist die Untersuchung
nichtleitender Proben nicht möglich und
die bestmögliche Ortsauflösung kann bei topographisch
flachen Proben erreicht werden.
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