Schnelles Finden und Beobachten der Indentation mit Ihrem REM und detailliertes Messen mit AFSEM

Zur Analyse von Oberflächen nach Nanoindentationen wird oft die Ras­terelektronenmikroskopie (REM) verwendet. Die Kombination aus gro­ßem Blickfeld und Auflösung im Nano­meterbereich ermöglicht es bereits früh, Rissbildungen, Versetzungen und andere Oberflächenschäden, welche Anzeichen für ein einsetzendes Materialversagen sind, zu erkennen. Mittels dieser Untersuchungsmethode können jedoch keine quantitativen Informationen über das Höhen­pro­­fil der Probe gewonnen werden. Gleichzeitig führt eine lange Untersuchung der Proben mittels REM zur Verunreinigung der Ober­flächen, typischerweise durch Koh­lenstoffabscheidungen aus dem Rest­gas. 

Rasterkraftmikroskopie (AFM) ist eine bereits etablierte Methode zur quantitativen Analyse von Nanoin­dentationen, jedoch ist die Größe des Blickfelds deutlich geringer und die Messungen im Anschluss werden typischerweise an Luft durchgeführt.

Mit AFSEM können die komplementären Stärken von REM und AFM mit Nanoindentern interaktiv und anwenderfreundlich kombiniert werden. So lassen sich korrelative In-situ-Ana­lysen von Nanoindentationen durchführen. 

Das AFSEM kann auch problemlos in Kombination mit einer speziellen REM-Stage verwendet werden.

So lassen sich Nanoinden­tations­ex­pe­rimente auch interaktiv mit SEM- und AFM-Bildgebung durchführen. Es ist möglich, mehrere Indentationen mit zwischenzeitlicher AFM-Analyse vorzunehmen, ohne dass das SEM belüftet oder die Probe herausgenommen werden muss. 

Das REM kann hierbei zur Leitung sowohl des AFMs als auch des Nano­indenters verwendet werden. Nach der seitlichen Nanoindentation können die Versetzungen mit Hilfe des REMs und AFMs analysiert werden. Das SEM liefert dabei Bildinformation über die Progression des Versetzungsbereichs und das AFM über die Quantifizierung der Ver­set­zungshöhe mit Sub-Nano­meter-Auf­lösung. 

Zur Untersuchung der Indenta­tions­oberfläche können zusätzlich Flip-Stages mit mehreren Achsen verwendet werden, welche die Probe nach jedem Indent rotieren. Dies erweitert die Möglichkeiten der korrelativen Ana­lyse noch zusätzlich. 

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Dr. Andreas Bergner
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