Bestimmung der Modulationstransferfunktion einer CCD-Kamera ...

5 Kontrastmessungen an einer Gallium-Arsenid-Probe
der kleinen Objektivapertur aus Abb. 5.7(b) bemerkbar, da nur wenige Reflexe vorlagen. Da die
drei Fokusserien innerhalb einiger Minuten aufgenommen wurden, wurde folglich regelmäßig das
Beugungsbild überprüft. Mit Hilfe der Ausgleichsgeraden konnte kontrolliert werden, ob sich außerdem
der Defokus im Zeitraum der Serienaufnahmen signifikant verändert hatte. Dabei wurden
die Steigungen mi und Ordinatenabschnitte y0,i aus den Ausgleichsrechnungen ausgewertet und
in Tab. 5.1 dargelegt. In der zweiten Zeile von Tab. 5.1 fallen die Werte für die Objektivapertur
Aperturradius r (nm −1 ) Steigung m ( nm
Bild ) Ordinatenabschnitt y0 (nm)
7,1 -2,07 22,11
14.8 -1,93 20,59
∞ -2,04 22,08
Tabelle 5.1: Übersicht der linearen Ausgleichsrechnungen für die Probenstelle d1 = 30nm und verschiedene
Aperturen r. Die Parameter der Ausgleichsgeraden m und y0 geben einen Hinweis auf die zeitliche
Stabilität des Defokus, da die Fokusserien über einige Minuten aufgezeichnet wurden. Grundsätzlich sollte
der Defokus für eine Dicke und unabhängig von der Apertur konstant für alle drei Fokusserien bleiben.
Der Vergleich der Zeilen zeigt, dass dies weitest gehend gewährleistet war.
mit dem Radius r3 = 14, 8 nm −1 auf, da diese etwas stärker von den anderen beiden Radien
abweichen. Dies geschah wegen einer längeren Pause zwischen dieser und den anderen beiden
Fokusserien. Dennoch konnte aus den Ergebnissen auf einen weitest gehend stabilen Defokus
mit geschlossen werden.
Aus Zeitgründen konnten keine zusätzlichen Fokusserien mehr für die zweite Probenstelle
aufgenommen werden. Auch in der zweiten Sitzung, in der die energiegefilterten Aufnahmen für
die dritte Stelle gemacht wurden, konnte aus Zeitmangel keine Fokusserie erstellt werden. Dies
lag an der Justage der Objektivlinse und der zeitaufwändigen Kalibrierung des Energiefilters.
Da die Defoki für die zweite und dritte Probenstelle unbekannt waren, konnte kein direkter
Vergleich mit den Simulationen in Kap. 6 erfolgen. Dennoch konnte im Weiteren der Kontrast
für die verschiedenen Aperturen untersucht und sein experimenteller Verlauf dargelegt werden,
da für jede Probenstelle einzeln der Defokus für die drei verwendeten Aperturen jeweils nahezu
konstant blieb, wie für die erste Probenstelle gezeigt werden konnte.
5.5 Ergebnisse und Diskussion der experimentellen
Kontrastuntersuchungen
Alle vorangegangenen Abschnitte dieses Kapitels befassten sich mit der Bestimmung aller relevanten
Größen samt Fehlerabschätzung. Diese waren für die in Kap. 6 durchgeführten Simulationen
notwendig. Dieser Abschnitt enthält die abschließenden Kontrastbestimmungen der in
Abb. 5.10 gezeigten HRTEM-Aufnahmen der drei in Abschn. 5.2 bestimmten Probenstellen.
Im Mittelpunkt steht dabei die Abhängigkeit des Kontrasts vom Aperturradius r und sein Zusammenhang
mit der im Beugungsbild vorliegenden TDS aus Abschn. 2.6.1, da diese für große
Streuwinkel gegenüber den Bragg-Reflexen überwiegt.
Die erste Zeile aus Abb. 5.10 repräsentiert die erste Probenstelle mit d1 = 30 nm und den
Aperturradien 5.10(a) 7, 1 nm −1 , 5.10(b) 14, 8 nm −1 bzw. 5.10(c) ohne Apertur. Die zu den
Bildern beitragenden Elektronen wurden nicht energiegefiltert, so dass auch an Plasmonen gestreute
Elektronen enthalten sind. Für kleine Aperturen sind die Strukturen in den Aufnahmen
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