Diplomarbeit - Institut für Halbleiter

56 KAPITEL 3. DAS TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOP
ausgewählt, danach wird auf magnification mode umgeschalten und das Transmissionsbild
der Probe gemäß Abbildung 3.17(A) auf den Betrachtungsschirm projiziert (Abb. 3.20). So
ist es möglich nur jene Elektronen zu einem Transmissionbild der Probe zu vereinigen, die
unter einem bestimmten Winkel gebeugt wurden [4]. Die restlichen Beugungsstrahlen werden
ausgeblendet, was natürlich zu einer Verringerung der Bildhelligkeit am Beobachtungsschirm
führt.
Befindet sich der zentrale Spot unter den mit der Objektivblende ausgewählten Beugungs-
strahlen wie in Abbildung 3.20 (a), so spricht man von einem bright-field image (BF-Image).
Wird er durch die Blende verdeckt wie in Abbildung 3.20 (b) und dient somit nicht zur Er-
zeugung des Abbildes der Probe, so spricht man von einem dark-field image (DF-Image). [4]
Für hochaufgelöste Bilder wird meist der zentrale Spot plus einige wenige der umliegenden
Spots (also BF) verwendet. Möchte man den (atomaren) Massekontrast zwischen den in der
Probe vorhandenen Materialien hervorheben, so wird nur der zentrale Spot verwendet. Bilder,
bei denen es vor allen Dingen darum geht, Kristalldefekte oder Verspannungen in der Probe
darzustellen, werden ohne zentralen Spot aufgenommen (also DF).
Im DF-Modus werden Beugungsstrahlen verwendet, die ausserhalb des Zentrums und
somit neben der optischen Achse des Abbildungslinsensystems laufen und deshalb größeren
Linsenfehlern unterworfen sind. Um diese zu vermeiden, kann man den auf die Probe treffen-
den Elektronenstrahl verkippen und zwar genau so, dass jener Beugungsstrahl, an dem man
interessiert ist, ins Zentrum gerückt wird und danach entlang der optischen Achse verläuft.
(Abb. 3.20 (c)) Die Feldblende selektiert Elektronen aus dem gewünschten Bereich auf der
Probe. Mit der Objektivblende können Elektronenstrahlen ausgewählt werden, die unter ei-
nem bestimmten Winkel beim Durchgang durch die Probe gebeugt wurden. Setzt man sowohl
Objektiv- als auch Feldblende, so können Elektronenstrahlen die unter einem bestimmten
Winkel aus einem gewissen Bereich gebeugt wurden, selektiert und abgebildet werden.
3.7 Optisches Analogon
3.7.1 Prinzipieller Aufbau
Abgesehen von dem enormen technischen Aufwand zu seiner Realisierung ist die Funktions-
weise eines TEMs einfach. Da sich Elektronenwellen ähnlich wie Lichtwellen verhalten, ist es
möglich, ein optisches Analogon zum TEM aufzubauen.
Statt beschleunigter Elektronen (gleicher Energie) wird monochromatisches Licht (glei-
che Wellenlänge) eines HeNe-Lasers (Helium-Neon-Laser) verwendet. Die magnetische Linsen