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Electron microscopy II

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In der Elektronenmikroskopie II Vorlesung werden die Rasterelektronenmikroskopie (REM), Focused-Ion-Beam Techniken (FIB) und Techniken zur chemischen Analyse behandelt.

 

Termin

Die Vorlesung Elektronenmikroskopie II findet aktuell im WS 2017/18 statt!

 

 


Prüfungsrelevanz

Master: Durch die Teilnahme an den Vorlesungen Elektronenmikroskopie I und II samt der dazugehörenden praktischen Übungen und der Vorlesung Elektronenoptik kann das Ergänzungsfach Elektronenmikroskopie (14 ECTS) belegt werden.

 

Praktikumsanmeldung

Die Online-Anmeldung zum vorlesungsbegleitenden Praktikum finden Sie hier: Praktikums-Anmeldung

 

Skript-Download

Hier finden Sie die Vorlesungsskripte als pdf zum Download. Bitte verwenden Sie das in der Vorlesung genannte Passwort.

 

  • Vorlesung 6
  • Vorlesung 7
  • Vorlesung 8
  • Vorlesung 9
  • Vorlesung 10
  • Vorlesung 11
  • Vorlesung 12
  • Vorlesung 13
  • Vorlesung 14
  • Vorlesung 15
   

 

 

 

 

 

 

 

Inhaltsangabe

  1. Rasterelektronenmikroskopie
    1. Prinzip
    2. Wechselwirkung zwischen hochenergetischen Primärelektronen und Festkörpern
    3. Apparative Aspekte
    4. Abbildungsmodi
      1. Abbildung mit Rückstreuelektronen
      2. Abbildung mit Sekundärelektronen
      3. Channeling(Orientierungskontrast)
    5. Kathodolumineszenz
    6. Abbildung mit elektronenstrahlinduzierten Strömen (EBIC: electron-beam induced currents)
    7. Prüfen elektronischer Bauelemente
  2. Abbildung und Strukturierung mit fokussierten Ionenstrahlen
  3. Analytische Verfahren in der Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie
    1. Gegenüberstellung Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie
    2. Entstehung von Röntgenstrahlung in Festkörpern
    3. Energiedispersive Röntgenanalyse (EDX: energy dispersive X-ray analysis)
    4. Wellenlängendispersive Röntgenanalyse (WDX: wavelength dispersive X-ray analysis)
    5. Quantitative Analyse von energie- und wellenlängendispersiven Spektren
    6. Elektronenenergie-Verlustspektroskopie (EELS: electron energy loss spectroscopy)

 

Praktische Übungen

Mit der Rasterelektronenmikroskopie (REM) wird die Struktur von Oberflächen untersucht. Mit dem leistungsfähigsten Gerät im LEM können strukturelle Details mit Abmessungen um 1 nm bei elektrisch gut leitenden Proben abgebildet werden. Neben der hohen Auflösung zeichnet sich die Rasterelektronenmikroskopie dadurch aus, dass eine ca. 100-fach größere Schärfentiefe als in der Lichtmikroskopie erreicht wird. Je nach Abbildungsmodus kann die Topographie der Oberfläche oder qualitativ die Veränderungen der chemischen Zusammensetzung sichtbar gemacht werden. Durch den Einsatz der energiedispersiven Röntgenanalyse (EDX) und der wellenlängendispersiven Röntgenanalyse (WDX) können ortsaufgelöste chemische Analysen durchgeführt werden.

Anwendungsmöglichkeiten der REM bestehen bei Fragestellungen im Rahmen von Schadenanalysen, Prozesskontrolle, Prozessverbesserung, Eingangs- und Qualitätskontrolle sowie bei metrologischen Fragen besonderes im Sub-Mikrometer Bereich, z.B.

  • Untersuchung von Bruchflächen
  • Ursachen von Verschleißerscheinungen
  • Oberflächenbeläge
  • Analyse von Partikeln und Ausscheidungen (Größe, Dichte, chemische Zusammensetzung)
  • Analyse von Materialinhomogenitäten

In der Übung werden 4 Versuche angeboten, die die Grundlagen der Rasterelektronenmikroskopie abdecken sollen, bzw. den Stoff der Vorlesung in der Praxis behandeln:

1. Versuch: Rasterelektronenmikroskopie I
2. Versuch: Strukturierung und Abbildung mit fokussierten Ionenstrahlen
3. Versuch: Rasterelektronenmikroskopie II/ EDXS
4. Versuch: Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS), elektronenspektroskopische Abbildung (ESI)

Näheres zum Ablauf der praktischen Übung erfahren Sie in der Vorlesung.

 

Vorbereitungsmappen-Download

Hier finden Sie die Vorbereitungsmappen für die Praktikumsversuche als pdf zum Download. Bitte verwenden Sie das in der Vorlesung genannte Passwort.

 

  • Versuch 2
  • Versuch 3
  • Versuch 4