View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich
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6 Charakterisierungsmethoden 29<br />
Für die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten TEM-Untersuchungen wurden em<br />
JOEL 2000EX-Mikroskop mit einer Elektronenenergie von 200 keV und ein JOEL 4000EX<br />
Mikroskop mit einer Elektronenenergie von 400 keV verwendet. Eine detaillierte<br />
Beschreibung der Transmissionselektronenmikroskopie findet sich in [48].<br />
6.4 Rasterkraftmikroskopie (AFM)<br />
Die Oberflächenmorphologie der kristallisierten Schichten wurde u. a. durch Rasterkraftmikroskopie<br />
(Atomic Force Microscopy, AFM) untersucht. Im sog. Tapping Mode wird eine<br />
feine Siliziumspitze mit "cantilever" mit der Eigenfrequenz angeregt und in einem Abstand<br />
von einigen 10 nm über die Probenoberfläche bewegt. Die Wechselwirkung mit den<br />
Potentialen der Probenoberfläche ändert die Eigenfrequenz. Die Abweichung der veränderten<br />
Eigenfrequenz zur Anregungsfrequenz führt zu einer Amplitudenänderung. Die ursprüngliche<br />
Amplitude wird durch eine Nachregelung des Proben abstandes mit Hilfe von Piezoelementen<br />
wiederhergestellt. Die Daten dieser Nachregelung des Probenabstandes werden aufgezeichnet<br />
und ermöglichen die Bestimmung eines Oberflächenprofils. Die verwendete Apparatur vom<br />
Typ Nanoscope m stammt von der Firma Digital Instruments. Eine ausführliche Darstellung<br />
der Charakterisierungsmethode AFM ist z. B. in [49] nachzulesen.<br />
6.5 Sekundärionenmassenspektroskopie (SIMS)<br />
Um Tiefenprofile der Schichtzusammensetzungen zu erhalten, wurde Sekundärionenmassenspektroskopie<br />
(SIMS) angewandt. Bei der Sekundärionenmassenspektroskopie wird<br />
die Oberfläche eines zu untersuchenden Festkörpers mit geladenen Teilchen (Primärionen)<br />
beschossen. Diese Primärionen besitzen eine typische Energie von einigen ke V. Durch den<br />
Beschuß werden Targetatome aus der Probe herausgeschleudert, und die Probenoberfläche<br />
wird abgetragen. Eine Analyse der emittierten Sekundärionen in einem Massenspektrometer<br />
liefert daher ein Tiefenprofil der chemischen Zusammensetzung des untersuchten Festkörpers.<br />
Ein Vergleich mit einem Standard, bei dem eine bekannte Atomkonzentration der gesuchten<br />
Spezies in die gleiche Matrix eingebaut wurde, ermöglicht eine quantitative Analyse. Die<br />
verwendeten Apparaturen stammen von der Firma Atomika, München. Eine genaue<br />
Beschreibung der Meßmethode ist in [50] ausgeführt.
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