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Fokussierte Ionenstrahlmikroskopie: Grundlagen und Anwendungen

Inhalt: Das Mikroskop mit fokussiertem Ionenstrahl (FIB) hat in den letzten Jahren in der Materialwissenschaft weite Verbreitung gefunden und ist zu einem unverzichtbaren Werkzeug für die Materialcharakterisierung und Mikrobearbeitung geworden. Diese Vorlesung behandelt die Grundlagen und Anwendungen der fokussierten Ionenstrahlmikroskopie, die für die Materialwissenschaft relevant sind: (a) Ionenquellen, (b) Ionenoptik, (c) Ionen-Festkörper-Wechselwirkung, (d) Ionenfräsen, Sputtern und Abscheidung, (e) Rasterionenmikroskopie, (f) Simulation des Ionentransports in Materie und (g) Anwendungen einschließlich fokussierter Ionenstrahllithographie und Mikrobearbeitung.

FIB Lamelle

Scanning Transmission Electron Microscopy für Materialwissenschaft

Inhalt: Elektronensonden mit atomaren Dimensionen sind heute in modernen (Raster-)Transmissionselektronenmikroskopen verfügbar und ermöglichen die effiziente Realisierung inkohärenter Abbildung. Die inkohärente Abbildung nutzt eine hohe Winkelstreuung, die zu einem starken Atomzahlkontrast (Z-Kontrast) führt, und ermöglicht auch die simultane Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS) an einzelnen, aus dem Bild ausgewählten Atomspalten. Bei der Suche nach höherer Auflösung zum Verständnis der atomaren Ursprünge von Materialeigenschaften scheint die inkohärente Abbildung wesentliche Vorteile zu bieten. Dieser Vortrag behandelt die (a) physikalischen Prinzipien der inkohärenten Bildgebung, (b) das Elektronen-Ronchigramm, (c) die Korrektur der sphärischen Aberration, (d) die Spektralabbildungstechnik, (e) Energieverlust-Nahkantenstrukturen, (f) die Simulation und Interpretation von Z-Kontrast-Bildern, (g) fortgeschrittene Techniken unter Einbeziehung von STEM und (h) Anwendungen für die Nanostruktur-Charakterisierung und Materialwissenschaft.