Rasterelektronenmikroskopie – REM

Auriga 60 Crossbeam (Carl Zeiss Microscopy GmbH)

Prinzip

Bei einem Rasterelektronenmikroskop (REM) wird mit einem über elektromagnetische Linsen und Blenden geführten und dabei fein fokussierten Elektronenstrahl die Oberfläche einer Probe zeilenweise abgerastert. An der Auftreffstelle des unterschiedlich beschleunigbaren Elektronenstrahles kommt es zu verschiedenen Wechselwirkungen an und in der Probenoberfläche. Es entstehen unter anderem Sekundärelektronen (SE), Rückstreuelektronen (BSE) und Röntgenstrahlung. Alle diese Signale können durch im REM vorhandene Detektoren registriert werden. Mittels der SE- und RE-Signale lässt sich die Oberfläche der Proben abbilden. Eine hochaufgelöste Darstellung der Oberfläche ist insbesondere mit den SE möglich. Da die RE-Ausbeute elementabhängig ist und mit zunehmender Ordnungszahl größer wird, können mit diesem Signal Elementunterschiede an der Probenoberfläche abgebildet werden.  Bei der entstehenden Röntgenstrahlung handelt es sich neben der unspezifischen Bremsstrahlung auch um die charakteristische  Röntgenstrahlung, die für jedes Element spezifische Energielinien liefert. Somit kann die Elementzusammensetzung an der Probenoberfläche analysiert werden. Diese Untersuchungen können selbst an Partikeln im µm-Bereich durchgeführt werden.
Mittels des Ionenstrahles (FIB – Focused Ion Beam) können Schichten auf der Probe gezielt und µm-genau abgetragen werden. Dies ermöglicht eine Darstellung des Schichtaufbaues in diesen Stellen.

Technische Spezifikation

REM (Rasterelektronenmikroskopie)

• Vergrößerung: 12 – 1.000.000x
• Hochspannung: 0,1 V – 30 kV
• Auflösung:  1,0 nm bei 15 kV
• 1,9 nm bei 1 kV
• Detektoren: SE, Inlens, BSE, Bruker-EDX
• Probenkammer: 520 mm Durchmesser, 300 mm Höhe
• 8-Zoll-Schleusenkammer