Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

M30: Rastertransmissionselektronenmikroskopie (STEM)a) b)Abbildung 3:STEM-Bilder von Titanoxid-Partikeln in einer Niob-Matrix. Während in Hellfeldbetrachtung (a) Beugungskontrastedominieren, kann die örtliche Variation der mittleren Ordnungszahl im HAADF-Bild (b) eindeutigsichtbar gemacht werden.STEM-Detektoren abgebildet, wobei durch denauf die Probe fokussierten Strahl ein konvergentesBeugungsbild (CBED) zu beobachten ist (Abb. 1).Die Größe des abgerasterten Bereiches definiert dieVergrößerung, die umso höher ist, je kleiner dieserBereich wird. Die räumliche Auflösung wird durchden Strahldurchmesser bestimmt, der im Bereich0,2 nm und kleiner liegen kann.elastischer Streuung am Atomkern in größere Winkelgestreut werden, können mit einem ringförmigenHAADF-Detektor registriert werden (Abb. 2b).Da die Streuwinkel u.a. mit der Kernladungszahl(Z-Abhängigkeit) zunehmen, besteht mit diesemGrundsätzlich kann zwischen verschiedenenDetektoranordnungen und Detektortypenunterschieden werden, die sich in der winkelabhängigenSelektion der gestreuten Elektronenunterscheiden (Abb. 1). Als wichtigste finden derOn-axis-Hellfeld(bright-field, BF)- und der Weitwinkel-Dunkelfeld(high-angleannular dark-field,HAADF)-Detektor Verwendung. Am kreisförmigenHellfeld-Detektor werden überwiegend in kleineWinkel gestreute (elastische) Elektronen detektiert,wodurch Beugungskontraste wie Biege- undDickenkonturen erhalten und Kristallstrukturparameterabgeleitet werden können (Abb. 2a, 3a).Elektronen, die hingegen als Folge inkohärenterAbbildung 4:Hochaufgelöstes HAADF-STEM-Bildeiner Siliziumeinkristallprobe in [110]-Orientierung.80Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005