Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

M11: Energiefilterungs-TransmissionselektronenmikroskopieLi bis U mit einer lateralen Auflösung von etwa1– 3 Nanometern (s. Abb. 2). Mit geeignetenAuswertungsmethoden können die EFTEM-Elementverteilungsbilder auch quantitativausgewertet werden und damit die lateraleVerteilung der Konzentration chemischer Elementeund die Verteilung chemischer Phasenabgebildet werden.Die Feinstrukturen der Ionisationskantenliefern auch wertvolle Information über dasBindungsverhalten des entsprechendenElementes. Dazu muss der energiewählendeSpalt auf die Feinstruktur an der Ionisationskanteeingestellt werden, und damit könnenenergiegefilterte Bilder zur Messung der lateralenVerteilung von chemischen Bindungenin dünnen Proben eingesetzt werden, z.B. fürdie Unterscheidung von sp 2 - und sp 3 - hybridisiertemKohlenstoff in einer Diamantbeschichtung(Abb. 3).Um die Verteilung mehrerer Elemente in derProbe darzustellen, weist man einzelnen Elementverteilungsbilderndie Farben Rot-Grün-Blau zu undüberlagert die eingefärbten Aufnahmen in einemRGB-Bild. Neben dieser einfachen, auf 3 Elementebeschränkten Methode werden in steigendem Ausmaßmoderne Methoden der Bildverarbeitung undBildkorrelation eingesetzt, die es erlauben eine größereAnzahl von Elementverteilungen zu korrelieren.Neue am Institut entwickelte Methoden erlaubendie Aufnahme von vollständigen EFTEM-Spektrenbildern(Spectrum Images) über weite Bereichedes EELS-Spektrums, wodurch die quantitativeAuswertung in Bezug auf Element- und Phasenverteilungenwesentlich verbessert werden kann.Die EFTEM-Methode wurde bisher für zahlreichematerialwissenschaftliche Problemstellungenerfolgreich angewendet, z.B. für die Untersuchungvon Sekundärphasen, Korngrenzen in Werkstoffen,Stählen, Legierungen und Keramiken, für dieCharakterisierung von Grenzflächen in Halbleitern,elektronischen Bauelementen und Katalysatoren.Index Kontakte Institute Lösungen MethodenAbbildung 2:Das Viellagensystem für magnetische Datenspeicherung besteht aus dünnen Terbium- (2 nm) und Eisenschichten(3 nm); Links: TEM-Bild im Querschnitt; Rechts: Terbium-Verteilungsbild (EFTEM) mit einerlateralen Auflösung von 1 nm.Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 200529