Elektromigration in Gold und Silber Nanostrukturen

3.3 Zusätzliche Charakterisierung 39
a TEM b
REM
1 µm
Abb. 3.7: Vergleich zwischen einer TEM-Aufnahme (a) und einer REM-Aufnahme (b). In
beiden Fällen lassen sich einzelne Körner gut voneinander unterscheiden, so dass die Korndurchmesser
anhand solcher Aufnahmen bestimmt werden können.
Treffen hochenergetische Elektronen auf ein Material, werden charakteristische Rönt-
genstrahlen emittiert, mit deren Hilfe man die chemische Zusammensetzung einer Pro-
be bestimmen kann. Für diese Arbeit wurden EDX-Untersuchungen sowohl in einem
REM als auch in einem TEM durchgeführt. Die EDX-Untersuchungen am REM wurden
mit freundlicher Unterstützung von Herrn Peter Hinkel am Institut für Werkstoffwis-
senschaften der Universität Duisburg-Essen durchgeführt. Hierbei wurden exemplarisch
Goldleiterbahnen sowie Silberdrähte nach den Elektromigrations-Messungen untersucht.
Auf die Ergebnisse der EDX-Untersuchungen an den Silberdrähten wird in Kap. 6.3
genauer eingegangen. Diese sind wesentlich für die Diskussion der Migrationsrichtung
in den Silberdrähten (vergleiche auch Kap. 2.3). Hinsichtlich der Goldleiterbahnen bzw.
der im TEM untersuchten Goldschichten, zeigten die EDX-Untersuchungen im Rahmen
der Nachweisgrenze keine Verunreinigungen durch andere Metalle. Die Nachweisgrenze
liegt dabei deutlich unter einem Atomprozent [159].
TEM
Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten TEM-Untersuchungen wurden freund-
licherweise von Frau Dr. Olga Dmitrieva und Frau Dr. Daniela Sudfeld an einem Philips
CM 20 mit einer Beschleunigungsspannung von 200 keV vorgenommen. Für das allge-
meine Funktionsprinzip eines TEM sei auf die Fachliteratur verwiesen (z. B. [160]). Die
im TEM zu untersuchenden Proben müssen gegenüber dem REM ein paar zusätzliche
Voraussetzungen erfüllen, welche im Folgenden kurz behandelt werden.
Neben der elektrischen Leitfähigkeit zur Vermeidung von Aufladungseffekten müssen
die Proben hinreichend dünn sein, so dass sie vom Elektronenstrahl durchdrungen
1 µm