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Martin-Luther-Universität
Interdisziplinäres Zentrum für Materialwissenschaften
Nanotechnikum Weinberg
Heinrich-Damerow-Str. 4,
D-06120 Halle, Germany
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Analytische Elektronenmikroskopie

Ausstattung

  • VG HB 501 UX (UHV - Feldemissions-Raster-Transmissions-Elektronenmikroskop)
  • Energiedispersives Röntgenspektrometer (EDX)
  • Serielles Elektronen-Energieverlust-Spektrometer (EELS)
  • Ringdetektor für Z-Kontrast
  • Sekundärelektronendetektor

Parameter

  • Primärstrahlenergie: 5 - 100 keV
  • Ortsauflösung:
    • Abbildung 0,3 nm
    • Analytik 1 nm

Untersuchungsmöglichkeiten

  • Hellfeld-, Dunkelfeldabbildung
  • Elektronenbeugung
  • Elementanalytik mittels EDX und EELS in nm- und µm Bereichen (Z≥3)
  • Sekundärelektronenabbildung

Anwendungsgebiete

  • Bearbeitung von mikroskopischen- und analytischen Aufgaben mit höchster Ortsauflösung in abgedünnten Proben ( 10 - 100 nm Dicke), wie z.B.:
    • Gradientenwerkstoffen
    • Keramiken / Funktionskeramik, Hochtemperatursupraleiter
    • Nanopartikel
    • Quantenstrukturen
  • Untersuchung von Festkörperreaktionen
  • Analytik nanokristalliner Bereiche

Weiterentwicklung

  • Ersatz des seriellen EELS-Spektrometers durch ein paralleles EELS-Spektrometer

Beispiel: Defektanalytik in GaAs

Kupferausscheidungen (P) auf einer Versetzung (D) in GaAs im Rastertransmissions- und im Hochauflösungselektronenmikroskop. Eine Zusammensetzung von ca. 70 % Cu und 30 % As wurde durch Anpassung der experimentellen Daten (rechts) der lokalen energiedispersiven Röntgenanalyse (EDX) ermittelt. Die Auswertung von elektronenmikroskopischen Beugungsaufnahmen ergab eine orthorhombische Cu5As2-Phase.

Defektanalytik in GaAs

Beispiel: Phasenanalytik an Bariumtitanatkeramik

Phasenanalytik an Bariumtitanatkeramik

Abbildung der Anlage

Rastertransmissionelektronenmikroskop HB 501 UX


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