Die Elektronenmikroskopie nutzt einen Elektronenstrahl, der auf eine zu analysierende Probe trifft und mit dieser wechselwirkt. In der Folge erzeugen Elektronenmikroskope daraus hochauflösende Abbildungen des analysierten Probenbereiches bzw. mit Hilfe von verschiedenen Detektoren ebenso Elementanalysen.

Es gibt zwei verschiedene Arten von Elektronenmikroskopen: Rasterelektronenmikroskope (SEM, Auflösung bis zu ~1 nm) und Transmissionselektronenmikroskope (TEM, Auflösung bis zu 0,1 nm). Im REM wird der Elektronenstrahl über die Probe gescannt und emittierte Sekundärelektronen oder rückgestreute Elektronen zur Erzeugung der Abbildung verwendet. Im TEM wird der Elektronenstrahl durch eine dünne elektronentransparente Lamelle geleitet, die den interessierenden Bereich enthält. 

Das REM am Fraunhofer IPMS ermöglicht ergänzende Element- und Kornanalysen mittels EDX & EBSD/TKD Detektoren. Durch die Anordnung der angeschlossenen Detektoren können beide Methoden gleichzeitig durchgeführt werden. Während die EDX-Analyse die Elementzusammensetzung aufdeckt, gibt die EBSD/TKD-Analyse Aufschluss über die kristallographische Struktur & mögliche Textur. Transmissions-Kikuchi-Diffraktion (TKD) bietet dabei die Möglichkeit, nanostrukturierte Materialien und dünne Schichten auf elektronentransparenten Lamellen zu analysieren, während die EBSD-Analyse auf größeren Flächen des Bulkmaterials durchgeführt wird.

Die Struktur und Zusammensetzung der einer Probe kann im TEM auf verschiedene Arten analysiert werden. Das TEM am Fraunhofer IPMS bietet hierbei folgende Möglichkeiten ereugte Informationen zu nutzen:

• Hellfeldabbildung / Dunkelfeldabbildung
• Hochwinklige ringförmige Dunkelfeldabtastung TEM (HAADF-STEM)
• Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX)
• Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS) und 
• Energiegefiltertes TEM (EFTEM).

Fähigkeiten

• Bewertung eines Ätzprozesses
• Physikalische Fehleranalyse
• HAADF-STEM  
• EDX-Profilierung von Dünnschichtstapeln
• EBSD/TKD
• EFTEM

Equipment

• Thermo Fisher Apreo S
• Hitachi S5000
• FEI Tecnai F20

Es handelt sich um ein Instrument innerhalb des Dresdner Fraunhofer-Clusters Nanoanalyse (DFCNA).