Diplomarbeit - Institut für Halbleiter

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68 KAPITEL 4. PROBENPRÄPARATION Während der Ionendünnung wird die Probe mit monochromatischem Licht von oben bestrahlt. An der Ober- und der Unterseite der Probe wird das Licht reflektiert. Diese beiden reflektierten Strahlen interferieren miteinander. Unterschreitet die Probe eine gewisse Dicke, so bildet sich ein typisches Interferenzmuster - sogenannte Newton-Ringe [2] - aus. Mit einem auf die Probe fokussierten optischen Mikroskop mit eingebauter Videokamera kann das Entstehen dieser Newton-Ringe und somit der Fortschritt der Ionendünnung auf einem Kontrollmonitor beobachtet werden. (Abb. 4.6. Anhand der Anzahl der Newton-Ringe kann die Restdicke der Probe abgeschätzt werden. Wird zu viel gesputtert, entsteht ein Loch in der Probe. Bei einer X-Probe führt dies dazu, dass jene an den Kleber grenzende Schicht abgetragen wird. So kann es passieren, dass von der zentralen (in der Probe oberflächennahen) Schicht, die man eigentlich untersuchen möchte (Abb. 4.2, main interface), nichts mehr übrig bleibt. Abbildung 4.7 zeigt typische Sputterschäden durch zu langes Ionendünnen. Abbildung 4.7: Sputterschäden durch zu langes Ionendünnen. Von der oberflächennahen Schicht bleibt nur noch eine sägezahnähnliche Struktur übrig. Die Probe ist somit unbrauchbar. Source: fs0216 sputterdefects.jpg,fs0216 sputterdefects.eps 4.2 Alternative Probenpräparationstechniken Die im Kapitel 4.1 beschriebene Probenpräparation bezieht sich vor allen Dingen auf Proben aus Silizium. Dieses Material ist aufgrund seiner Eigenschaften relativ leicht zu präparieren. Besonders harte oder weiche Materialien bedingen unter Umständen völlig andere Präparations- techniken oder Prozesse unter Verwendung anderer Materialien bzw. Schleif- und Poliermittel.
4.2. ALTERNATIVE PROBENPRÄPARATIONSTECHNIKEN 69 Bei biologischen, nicht-festen oder kleinkörnigen Ausgangsmaterialien kommen sogenannte Netzchen zur Anwendung. Diese Netzchen bestehen aus einem von einem Kupferring um- schlossenen feinmaschigen Kupfernetz oder einem Kupferplättchen mit einer schlitzförmigen Aussparung. Für biologische oder organische Proben wird meist die sogenannte Ultramikrotomie- Technik zur Probenpräparation verwendet. Dabei werden mit einem speziellen Gerät 30 − 100nm dünne Schnitte der Proben hergestellt [21]. Da die Proben im TEM einem Hochva- kuum ausgesetzt sind, muss ihnen zuvor alle Feuchtigkeit entzogen werden. Um ein besseres Präparat zu erzielen, können die Proben zusätzlich während des Schnittvorganges auf bis zu −185 ◦ C gekühlt werden. Man spricht dann von Kryo-Ultramikrotomie [21]. Der Proben- schnitt wird danach einfach auf das Netzchen gelegt und fixiert. Mikroskopiert kann dann in jenen Bereichen werden, in denen der Probenschnitt die Löcher des Netzchens überdeckt.
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J O H A N N E S K E P L E R U N I V
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ii VORWORT
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iv VORWORT
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vi INHALTSVERZEICHNIS 2.3.5 Elektro
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viii INHALTSVERZEICHNIS 6 Anhang 93
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2 KAPITEL 1. EINLEITUNG Atom gesehe
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4 KAPITEL 1. EINLEITUNG tischen Vor
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6 KAPITEL 1. EINLEITUNG Abbildung 1
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8 KAPITEL 1. EINLEITUNG der Elektro
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