1. 1. Prinzipielle Wirkungsweise und Betriebsarten eines Raster-Elektron- mikroskopes (SEM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . . 1. 2. Vergleich des Raster-Elektronenmikroskopes mit dem Lichtmikroskop und Transmissions-Elektronenmikroskop . . . . . . . . . . . . . 3 1. 3. Vergleich des Raster-Elektronenmikroskopes mit anderen Elektron- strahlgeraten . . . . . . . . . . . . . . 9 Literatur zu
1 . . . . . . . . . . . . . . . 14 Monographien, Tagungsbande und Bibliographien 14 2. Wechselwirkung Elektron-Materie 2. 1. Einleitung 16 2. 2. Elektronenstreuung am Einzelatom 17 2. 2. 1. Elastische Streuung . . . . 17 2. 2. 2. Unelastische Streuung 18 2. 3. Streuung in einer durchstrahlbaren Schicht 21 2. 3. 1. Winkelverteilung gestreuter Elektronen 21 2. 3. 2. Transmission als Funktion der Beobachtungsapertur 23 2. 3. 3. Ortsverteilung gestreuter Elektronen . 24 2. 3. 4. Energieverteilung gestreuter Elektronen 25 2. 4. Elektronendiffusion in kompaktem Material 28 2. 4. 1. Transmission und Reichweite 28 2. 4. 2. Ausdehnung der Diffusionswolke . . 31 2. 4. 3. Ionisationsdichte und Tiefendosiskurve 33 2. 5. Ruckstreuung und Sekundarelektronen-Emission 34 2. 5. 1. Definition und Messung dieser GraBen . . 34 2. 5. 2. Ruckstreukoeffizient einer dunnen Schicht, Austrittstiefe 36 2. 5. 3. Ruckstreukoeffizient von kompaktem Material . . . . 37 2. 5. 4. Richtungs-und Energieverteilung ruckgestreuter Elektronen 40 2. 5. 5. Ausbeute, Energie und Austrittstiefe der Sekundarelektronen 41 2. 5. 6. Beitrag der ruckgestreuten Elektronen zur Sekundarelektron- ausbeute . . . . . . . . . . . . . . . 45 2. 5. 7. Rauschen der Sekundarelektronenemission . . . . . . . . . 45 VIII Inhalt 2. 6. Ausbreitung der Elektronen in Kristallen . . . . 47 2. 6. 1. Das Elektronenwellenfeld in einem Kristall 47 2. 6. 2. Beugung in Transmission . . . . . . . . 51 2. 6. 3. EinfluB der Beugung auf die Riickstreuung . 54 Literatur zu
2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung. - 1. 1. Prinzipielle Wirkungsweise und Betriebsarten eines Raster-Elektronen-mikroskopes (SEM). - 1. 2. Vergleich des Raster-Elektronenmikroskopes mit dem Lichtmikroskop und Transmissions-Elektronenmikroskop. - 1. 3. Vergleich des Raster-Elektronenmikroskopes mit anderen Elektronen-Strahlgeräten. - Literatur zu § 1. - Monographien, Tagungsbände und Bibliographien. - 2. Wechselwirkung Elektron-Materie. - 2. 1. Einleitung. - 2. 2. Elektronenstreuung am Einzelatom. - 2. 3. Streuung in einer durchstrahlbaren Schicht. - 2. 4. Elektronendiffusion in kompaktem Material. - 2. 5. Rückstreuung und Sekundärelektronen-Emission. - 2. 6. Ausbreitung der Elektronen in Kristallen. - Literatur zu § 2. - 3. Elektronenoptik, Aufbau und Funktion des Raster-Elektronenmikroskopes. - 3. 1. Elektronenoptische Grundlagen. - 3. 2. Abrasterung und Fokussierung. - 3. 3. Objektveränderungen durch Elektronenbeschuß. - 3. 4. Objektkammer und Detektoren. - 3. 5. Elektronik und Bildaufzeichnung. - 3. 6. Spezielle Techniken der Raster-Elektronenmikroskopie. - Literatur zu § 3. - 4. Abbildung mit Sekundär-, Rückstreuelektronen und Probenströmen. - 4. 1. Oberflächentopographie. - 4. 2. Materialkontrast. - 4. 3. Auflösungsgrenze und Informationstiefe. - 4. 4. Channelling-Diagramme und Kristallorientierungskontrast. - 4. 5. Abbildung und Messung elektrischer Potentiale. - 4. 6. Abbildung und Messung magnetischer Objektfelder. - 4. 7. Abbildung mit internen Probenströmen und elektromotorischen Kräften. - Literatur zu §4. - 5. Raster-Transmissions-Elektronenmikroskopie. - 5. 1. Spezielle Eigenschaften der Rastertransmission. - 5. 2. Realisierung des Transmissionsbetriebes. - 5. 3. Anwendung der Raster-Transmissions-Elektronenmikroskopie. - Literatur zu § 5. - 6. Elementanalyse und Abbildung mit emittierten Quanten und Augerelektronen. -6. 1. Grundlagen der Röntgenemission. - 6. 2. Wellenlängen- und energiedispersive Röntgenanalyse. - 6. 3. Grundlagen der Röntgenmikroanalyse. - 6. 4. Ausnutzung der Beugung und Absorption der Röntgenstrahlung. - 6. 5. Andere Verfahren der Elementanalyse. - 6. 6. Kathodolumineszenz. - Literatur zu § 6. - 7. Auswertemethoden rasterelektronenmikroskopischer Aufnahmen. - 7. 1. Ermittlung der dreidimensionalen Struktur. - 7. 2. Stereometrie. - 7. 3. Optische Transformationen. - Literatur zu § 7. - 8. Präparation. - 8. 1. Einleitung. - 8. 2. Präparatmontage und Oberflächenvorbereitung. - 8. 3. Stabilisierung der Objekte. - 8. 4. Kleine Teilchen und durchstrahlbare Präparate. - 8. 5. Abdruckverfahren. - 8. 6. Vermeidung von Aufladungen. - 8. 7. Erweiterung der Bildinformation. - Literatur zu § 8.
