STEM-Detektoren

Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) erlaubt die Kombination der Methoden eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) und eines Rasterelektronenmikroskops (REM) in einem Gerät. STEM ist ein beliebtes Verfahren, wenn nicht über ein TEM und dessen Möglichkeiten verfügt werden kann. STEM-Detektoren verbessern die Möglichkeiten der Materialcharakterisierung durch spezielle Abbildungstechniken. Sie erweitern das analytische Potenzial von REM- und FIB-REM-Systemen durch die Lieferung einzigartiger, durch Transmissionselektronen erzeugter, Informationen. Durchstrahlungsproben, die mit dieser Technik untersucht werden, weisen in der Regel eine dünne Lamellenform auf, mit einer Materialstärke <100 nm. Diese Methode kann mit Elementanalyse wie EDX und Transmissions-EBSD kombiniert werden, was eine hochauflösende Mikroanalyse von Proben erlaubt.
 
Winkelabhängig gestreute Transmissionselektronen liefern unterschiedliche Informationen über die Probe. Folgende Signale sind verfügbar:
  • Das Hellfeldsignal (Bright Field, BF) resultiert aus Bragg-Beugung, Orientierungs- und Absorptionskontrast in Lamellen.
  • Das Dunkelfeldsignal (Dark Field, DF) liefert teilweise Orientierungskontrast und Materialkontrast von leichten Elementen.
  • Das High Angle Dark Field (HADF) liefert bestmögliche Informationen zum Materialkontrast und minimalen Bragg-Beugungskontrast.
Die Streuwinkel hängen vom Probenmaterial, der Dicke der Lamelle und der Strahlenergie ab.
 
Anwendungen: Der STEM-Detektor ermöglicht die Untersuchung der Ultrastruktur biologischer Proben, Fehleranalyse bei Halbleiterbauteilen und Materialcharakterisierung.
 
TESCAN hat zwei verschiedene STEM-Detektoren entwickelt, die in TESCAN REM oder FIB-REM installiert werden können; die analytischen Möglichkeiten der Systeme werden verbessert. Hochqualitative Lamellen können präpariert und in-situ analysiert werden.
 

TESCAN STEM-Detektoren:

HADF R-STEM-Detektor (Rückziehbarer High-Angle Dark-Field STEM-Detektor)

  • Untersuchung mehrerer Proben ohne Unterbrechung des Kammervakuums
  • Gleichzeitige Aufnahme von Hellfeld- (BF), Dunkelfeld- (DF) und High-Angle-Dark-Field- (HADF) Signalen
  • Colour STEM: BF-, DF- und HADF-Signale können farbkodiert und zu einem einzigen Bild kombiniert werden.
  • Um die besten Abbildungsbedingung zu erreichen, kann die Probe relativ zum Detektor bewegt werden.
  • Die Probe kann unabhängig vom Detektor gekippt werden.
  • Große Gebiete können mit Hilfe der Image Snapper Softwareoption aufgenommen werden.
  • Für einfache Grid-Manipulation sind die Probenhalter austauschbar.
  • Es sind zwei Probenhalter erhältlich, Multiprobenhalter und TEM-Lamellenhalter.
  • Für EDX-Analysen wurde die Geometrie des Probenhalters verbessert.

STEM-Detektor

  • STEM-Detektor besteht aus drei Halbleitersensoren für Hell- und Dunkelfeldabbildungen
  • Simultane Hell- und Dunkelfeldaufnahme oder Mischung des Signals
  • Kompaktes Design – von der Probenbühne entfernbarer Adapter
  • Standard TEM-Grid einfach in den Probenhalter des Detektors einsetzbar
STEM-Detektoren
Der rückziehbare High-Angle-Dark-Field STEM-Detektor (HADF R-STEM) bietet eine deutliche Erweiterung der Analysemöglichkeiten des REM.

Applikationssbeispiele (in Englisch)

High Resolution Analysis of Thin Foils using the STEM Detector with HADF
Performing scanning transmission electron microscopy (STEM) in a scanning electron microscope (SEM) is a popular technique for laboratories without transmission electron microscopy (TEM) capabilities. The new option for TESCAN STEM detector extends the imaging capabilities by simultaneous acquisition of multiple signals from transmitted and diffracted electrons including bright field, dark field and high angle dark field. The STEM analysis can be further supplemented with transmission EDX or EBSD microanalysis for receiving higher resolution, utilizing the available analytical techniques of the SEM.
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