Das Rasterelektronenmikroskop (REM) benutzt einen Elektronenstrahl, um kleinste Details auf der Oberfl?che einer Probe sichtbar zu machen. Dabei wird der Elektronenstrahl über die zu untersuchende Probenoberfl?che gerastert und es werden je nach Messmodus entweder Sekund?relektronen (SE), rückgestreute Elektronen (back scattered electrons - BSE) oder charakteristische R?ntgenstrahlung (EDX) detektiert.

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Mit den Sekund?relektronen kann die Topographie der Oberfl?che auf eine intuitive Art und Weise dargestellt werden - ?hnlich einer Fotografie oder einem herk?mmlichen Lichtmikroskop. Da die Sekund?relektronen eine relativ geringe kinetische Energie haben (< 50 eV), k?nnen sie nur aus einem recht kleinen Volumen unterhalb des Einschlagsort der auftreffenden Elektronen austreten. Dadurch ist der SE-Modus der h?chstaufl?sende REM-Modus, mit einer Aufl?sung von etwa 1-10 nm.

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Da die Energie von rückgestreuten Elektronen deutlich h?her ist als die von Sekund?relektronen, k?nnen sie aus einem gr??eren Volumen austreten, was die Aufl?sung im BSE-Modus verschlechtert. Allerdings h?ngt das Rückstreupotential der Probenoberfl?che stark von der Kernmasse des bestrahlten Atoms ab, was eine elementaufgel?ste Messung der Oberfl?che erlaubt, solange der topologische Kontrast vernachl?ssigt werden kann (glatte Probenoberfl?che) oder bekannt ist. Dadurch k?nnen auch auf gr??eren Fl?chen von hunderten Mikrometern Seitenl?nge die elementare Zusammensetzung bestimmt werden.

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Wird durch die Elektronenbestrahlung ein inneres Elektron aus der Hülle eines Probenatoms herausgel?st, k?nnen beim Füllen der dabei entstandenen Lücke durch ein Elektron aus einer energetisch h?heren Schale charakteristische R?ntgenstrahlen emittiert werden. Diese k?nnen dann mithilfe eines R?ntgendetektors energieaufgel?st gemessen werden. Aus der Intensit?t der R?ntgenstrahlung bei den verschiedenen charakteristischen Energien kann dann im EDX-Modus vollautomatisch die quantitative Zusammensetzung der Probenoberfl?che an der beobachteten Stelle berechnet werden. Allerdings k?nnen R?ntgenquanten aus einem gr??eren Volumen austreten als Elektronen, weshalb die Aufl?sung in diesem Modus auf etwa 1 ?m beschr?nkt ist.

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Um bei isolierenden Proben die aufgrund des Elektronenbeschusses entstehende?Aufladung zu minimieren, verfügt die Anlage zus?tzlich über ein Gaseinlasssystem (Gas Inlet System - GIS), über das ein lokaler Teilchenstrom von Pt-Atomen auf die bestrahlte Fl?che gerichtet werden kann. Dadurch kann ein Teil der auf der Probenoberfl?che gefangenen Elektronen abtransportiert werden; eine komplette Kompensation des Aufladungseffektes über l?ngere Zeit ist hierdurch jedoch nicht m?glich.

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