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Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik (ZEA)
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Atomsonde (3D-atomprobe)

Methode:

Die 3D-Atomprobe ist ein Verfahren zur Elementbestimmung in Festkörperproben auf der atomaren Dimension. Mittels eines gepulsten Elektrischen Feldes (oder LASER) werden per Feldemission Oberflächenatome aus einer feinen Spitze herausgelöst und zu einem ortsempfindlichen Detektor beschleunigt. Über die Zeit zwischen Puls und Registrierung kann die Masse des Teilchens bestimmt werden und aus dem Auftreffort kann der Entstehungsort rekonstruiert werden.

Merkmale der 3D-AP:

Als Ergebnis der Messung erhält man eine räumliche Elementverteilung. Die auch als Tiefenprofil dargestellt werden kann. Die Dimension der Probe ist typischerweise 50nm*50nm*300nm und damit enthält das gesamte Volumen etwa 45 Milliarden Einzelatome. Aufgrund der Tatsache, dass per se nur Teilchen die Probe verlassen, die auch geladen sind, werden diese dann auch nachgewiesen und eine Quantifizierung ist ohne Standards möglich.

Die Präparation der Proben ist aufwändig. Metallische (leitfähige) Proben können mittels Elekropolieren erzeugt werden. Ansonsten wird eine Spitzenpräparation mittel FIB (focused ion beam) benötigt analog wie die Vorbereitung von Schnitten für das TEM (Transmissions-Elektronen-Mikroskop).

Apparative Ausstattung:

LEAP 4000X HR der Firma CAMECA , Madison WI, USA/.  Inbetriebnahme ab Dezember 2013.

Ansprechpartner:

Herr Dr. U. Breuer Tel.: 02461-61 5364


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