Bestimmung der Modulationstransferfunktion einer CCD-Kamera ...

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Inhaltsverzeichnis 4 Messung der Modulationstransferfunktion der eingesetzten CCD-Kamera 47 4.1 Stand der Forschung: Kantenmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.2 Methode zur MTF-Auswertung nach Thust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.2.1 Prinzip der Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.2.2 Erstellung eines synthetischen Referenzbilds . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.2.3 Normierung des Kantenbilds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.2.4 Kosinusfensterfunktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.2.5 Berücksichtigung von Aliasing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.2.6 Gewichtung und rotatorischer Mittelwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.2.7 Abschätzung der Rauschleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.3 Auswertung mit Beamblanker-Kantenbildern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.3.1 Experimentelle Vorarbeiten und Aufnahmen der Kantenbilder . . . . . . . 57 4.3.2 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4.4 Untersuchung des Aliasings mit alternativen Objekten . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.4.1 Simulationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.4.2 Praktische Umsetzung und Aufnahmen des Dreisegment-Sterns . . . . . . 61 4.4.3 Ergebnisse mit Dreisegment-Siemens-Stern . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 4.5 Verifizierung der Auswertungsmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 4.6 Diskussion der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 5 Kontrastmessungen an einer Gallium-Arsenid-Probe 67 5.1 Mikroskopjustage und Kompensation von Aberrationen . . . . . . . . . . . . . . 67 5.2 Dickenprofil und Probenstellenbestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.3 Radien der Objektivaperturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 5.4 Bestimmung des Defokus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 5.5 Ergebnisse und Diskussion der experimentellen Kontrastuntersuchungen . . . . . 76 6 Kontrastbestimmung von simulierten Gallium-Arsenid-Proben 79 6.1 Simulationen mit STEMsim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.2 Durchführung und Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 6.3 Ergebnisse und Vergleich mit experimentellen HRTEM-Aufnahmen . . . . . . . . 87 Zusammenfassung 89 A Anhang I A.1 Grundlagen der Fourier-Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I A.2 Datenzusammenstellung des Titan 80-300 und UltraScan1000 CCD-Kamera . . II A.3 Aufbau und Implementierung der MTF-Bestimmungsmethode . . . . . . . . . . . III Literaturverzeichnis V Danksagung IX vi
Abkürzungsverzeichnis As Arsen BFP Back Focal Plane CCD Charge-Coupled Device, ladungsgekoppeltes Gerät CTF Contrast transfer function, Kontrasttransferfunktion EZ Einheitszelle FEG Field Emission Gun, Feldemissionsquelle FT Fourier-Transformation FFT Fast Fourier Transformation HAADF High Angular Annular Dark Field HR High Resolution, Hochauflösung Ga Gallium GaAs Gallium-Arsenid IP Imaging Plate, Bildspeicherplatte MTF Modulationstransferfunktion MIS Metal Insulator-Semiconductor OA Objektivapertur OAWF Objektaustrittswellenfunktion PSF Point Spread Function, Punktverwaschungsfunktion SAD Selected Area Diffraction SZ Superzelle SRT speziellen Relativitätstheorie STEM Scanning TEM, Raster-TEM TDS Thermal diffuse scattering, thermisch diffuse Streuung TEM Transmissionselektronenmikroskop vii
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Seite 5: Inhaltsverzeichnis Einleitung 1 1 T
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Seite 11 und 12: 1 Transmissionselektronenmikroskopi
Seite 13 und 14: 1.2 Abbildungsmodi im TEM 1.2 Abbil
Seite 15 und 16: 1.3 Komponenten des TEM räumliche
Seite 17 und 18: 1.3 Komponenten des TEM Abbildung 1
Seite 19 und 20: 1.4 Rauschprozesse 1.4 Rauschprozes
Seite 21 und 22: 2 Wechselwirkung hochenergetischer
Seite 23 und 24: 2.3 Beugung im Nah- und Fernfeldber
Seite 25 und 26: 2.4 Kristallgitter Die Gl. 2.8 zeig
Seite 27 und 28: 2.5 Kinematische Beugungstheorie un
Seite 29 und 30: 2.5 Kinematische Beugungstheorie un
Seite 31 und 32: |G| 2 −0.3 −0.2 −0.1 0 0.1 0.
Seite 33 und 34: ky (nm −1 ) −20 −15 −10 −
Seite 35 und 36: 2.6 Dynamische Beugungstheorie und
Seite 37 und 38: 2.7 Kohärenz Kristalls und damit e
Seite 39 und 40: 2.7 Kohärenz für eine Extraktions
Seite 41 und 42: 3 Kontrastenstehung und Abbildung D
Seite 43 und 44: pCTF 1.5 1 0.5 0 −0.5 −1 ε sch
Seite 45 und 46: 3.3.2 Inkohärente Abbildung mit Tr
Seite 47 und 48: 3.4 Modulationstransferfunktion bil
Seite 49 und 50: 3.4 Modulationstransferfunktion bil
Seite 51 und 52: 1 ∆x 3.5 Signalabtastung 1 = ∆y
Seite 53 und 54: 3.5 Signalabtastung abgetastet. Die
Seite 55 und 56: 4 Messung der Modulationstransferfu
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4.2 Methode zur MTF-Auswertung nach
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4.3 Auswertung mit Beamblanker-Kant
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implementierter Least-square-Algori
Seite 69 und 70:
4.4 Untersuchung des Aliasings mit
Seite 71 und 72:
4.4 Untersuchung des Aliasings mit
Seite 73 und 74:
4.5 Verifizierung der Auswertungsme
Seite 75 und 76:
5 Kontrastmessungen an einer Galliu
Seite 77 und 78:
(a) Eine amorphe Stelle am oberen P
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5.2 Dickenprofil und Probenstellenb
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5.3 Radien der Objektivaperturen Mi
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Rel. defocus (nm) 20 10 0 −10 X:
Seite 85 und 86:
y (nm) y (nm) y (nm) 28 28.5 29 29.
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6 Kontrastbestimmung von simulierte
Seite 89 und 90:
6.1 Simulationen mit STEMsim Mit Hi
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y (px) 50 100 150 200 50 100 150 20
Seite 93 und 94:
6.2 Durchführung und Auswertung We
Seite 95 und 96:
6.3 Ergebnisse und Vergleich mit ex
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Zusammenfassung Im Rahmen dieser Ar
Seite 99 und 100:
A Anhang A.1 Grundlagen der Fourier
Seite 101 und 102:
A.3 Aufbau und Implementierung der
Seite 103 und 104:
Literaturverzeichnis [1] D.B. Willi
Seite 105 und 106:
Literaturverzeichnis [31] Gatan Inc
Seite 107:
Danksagung Diese Seite widme ich Al
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