Diplomarbeit - Institut für Halbleiter

44 KAPITEL 3. DAS TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOP
Es gibt eine große Auswahl von Photo-Emulsionen, welche in Bezug auf Körnigkeit und
Empfindlichkeit verschiedene Eigenschaften aufweisen. Grundsätzlich gilt, je feinkörniger, de-
sto länger ist die benötige Belichtungszeit. Da durch eine lange Belichtungszeit die Gefahr der
Beschädigung der Probe durch den hochenergetischen Elektronenstrahl besteht bzw. durch
Drifterscheinungen und mechanische Vibrationen der Säule die TEM-Bilder verschmieren
können, ist man eher darauf bedacht Filme mit hoher Lichtempfindlichkeit und damit kurzer
Belichtungszeit zu verwenden.
Die Photos werden direkt durch den Elektronenstrahl belichtet. Nach einer konventio-
nellen Photoentwicklung (Entwickler, Stopper, Fixierer und Wassern, teilweisen Nachver-
größerung), können die Photos eingescannt und danach elektronisch weiterverarbeitet bzw.
gespeichert werden. Die Photokamera punktet gegenüber der CCD-Kamera vor allem durch
das höhere Auflösungsvermögen.
3.5 Pumpen und Probenhalter
3.5.1 Das Pumpensystem
Nur im Hochvakuum kann sich ein Elektronenstrahl ohne Störung ausbreiten, vorhandene
Luftmoleküle würden den Elektronenstrahl streuen. Deshalb ist es notwendig, das TEM durch
Pumpen zu evakuieren. In einem modernen TEM herrscht ein Druck von ca. 1, 3·10 −5 P a [4].
Wird eine Feld-Emissionskathode (Kap. 3.2.1) verwendet, muss der Druck im Bereich des
Filaments auf ca. 2 · 10 −7 P a gesenkt werden.
Grundsätzlich wird ein System aus Pumpen und Ventilen verwendet, um ein hohes Maß
an Vakuum (geringer Druck) zu erzielen bzw. das Gerät vor ungewolltem Druckabfall zu
sichern. Das Vakuum wird dabei stufenweise erzeugt. Für die verschiedenen Druckbereiche
kommen unterschiedliche Pumpentypen zum Einsatz:
Rotationspumpe Zur Erzeugung eines Vorvakuums wird in der Regel eine Rotationspumpe
verwendet. Diese rein mechanische Pumpe, besteht aus einer Pumpenkammer in der sich
ein exzentrisch montierter Rotor mit einem beweglichen Dichtungschieber befinden.
Durch den Rotor wird Luft aus dem Einlass gesaugt, verdichtet und durch den Auspuff
ausgestoßen.
Solche Pumpen können bis zu einem Druck von ca. 10 −1 P a einsetzt werden [4].
Diffusionspumpe Eine Diffusionspumpe besteht aus einer Heizplatte, die darüber befind-
liches Öl zum Kochen bringt. Das verdampfte Öl wird über spezielle Dampfdüsen um-