Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

M26: Präparationstechniken in der ElektronenmikroskopieREM-PräparationNachfolgend sollen die wichtigsten Präparationstechniken,die in der Rasterelektronenmikroskopiezum Einsatz kommen, kurz vorgestelltwerden:Direkte BetrachtungBeschichtungenKryopräparation /KryotransferIonenätzungHerstellung von Anschnittflächen mittels FIBDirekte BetrachtungIm Falle von leitfähigen Proben ist es vielfachmöglich, diese ohne nennenswerten präparativenAufwand (insbesondere Beschichtung) direkt imREM zu untersuchen.BeschichtungenDie Beschichtung mit Kohlenstoff erfolgt überLichtbogenverdampfung von Reinstgraphitelektroden.Abbildung 5:PSC-Hochauflösungs-Sputtering(PSC … Penning Sputter Coater). DieseTechnik wurde am Zentrum für Elektronenmikroskopie,Technische UniversitätGraz, entwickelt.Bei der Herstellung von Schichten mittels Schiffchenverdampfung(thermische Verdampfung) werdenals Schiffchenmaterialien u.a. Tantal, Wolfram,Molybdän oder Keramiken verwendet (Abb. 4a).Der Vorteil dieser Technik liegt darin, dass er fürmanche Materialien einfach und nicht zeitaufwändigdurchzuführen ist. Leider ist diese Technik für vieleMaterialien nicht geeignet, erzeugt oftmals schlechthaftende und grobkörnige Schichten, und hat einerelativ hohe Strahlenbelastung des Präparats sowieeine schlechte Reproduzierbarkeit zur Folge.Bei der Beschichtung durch Gasentladungssputtern(u.a. DC-Plasma-Sputtern, HF-Plasma-Sputtern, Magnetron-Sputtern) werden mittelsGasentladung Argon-Ionen generiert und in einemelektrischen Feld auf ein sogenanntes Target beschleunigt.Die Ionen schlagen Teilchen aus demTargetmaterials heraus („Sputtern“), die dann aufder entsprechenden Probe abgeschieden werden(Abb. 4b). Dieses Verfahren bietet i. A. gute Abscheidungsraten,eine hohe Reproduzierbarkeit,eine hohe Haftfestigkeit der Schichten, und einegeringe thermische Belastung der Probe. Es kannfür zahlreiche Abscheidematerialien eingesetztwerden, nicht zuletzt für Isolatoren (HF-Plasma,Magnetron).Das technisch aufwändige PSC-Hochauflösungs-Sputteringbietet Vorteile wie äußerst feinkörnige,bereits bei sehr geringer Schichtdicke zusammenhängendeSchichten, sowie die Möglichkeitzum Sputtern von schwer verdampfbaren Metallen(W, Mo, T, Cr), und sehr gut haftende Schichten(Abb. 5). Dem stehen relativ lange Sputterzeiten(und dadurch der Einbau von Fremdatomen in dieSchichten) sowie ein aufwändiges Service und einaufwändiger Targetwechsel entgegen.Index Kontakte Institute Lösungen MethodenHandbuch der Nanoanalytik Steiermark 200569