Kombination von Dehnungsmessung und AFM im SEM
Abb. 1: Kombination von AFSEM und In-situ-Zug- und Kompressionssystem von Deben für korrelierte Dehnungsmessungen im SEM.
Die Untersuchung von Bruchstellen und Materialermüdung wird routinemäßig in der Schadens- und Fehleranalyse eingesetzt. Dabei stellt insbesondere die Analyse von Bruchstellen auf der Nanoskala eine Herausforderung dar und ist ein aktiver Forschungsbereich in den Materialwissenschaften. Durch die intelligente Integration von AFM und Dehnungsmessung in einem SEM können die komplementären Stärken beider Mikroskopiemethoden perfekt kombiniert werden. Der optikfreie Messaufbau des AFSEM ermöglicht es dabei, den Cantilever direkt auf der Zugstage im SEM zu positionieren (Abb.1).
Abb. 2: Korrelierte In-situ-AFM & SEM-Dehnungsmessung an einem Kupferdraht.
Als Beispiel für eine korrelierte In-situ-AFM & SEM-Dehnungsmessung ist in Abb. 2 die Dehnung eines Kupferdrahtes mit einem Durchmesser von 250 µm gezeigt. Der Draht wurde dabei um bis zu 29% gedehnt. Mit Hilfe der hohen Auflösung des SEM kann immer exakt die gleiche Stelle für unterschiedliche Dehnungsstadien identifiziert und die Rauigkeitsänderung der Drahtoberfläche mit Nanometergenauigkeit analysiert werden (siehe Abb. 3).
Abb. 3: Rauigkeit der Drahtoberfläche als Funktion der Dehnung.
Die Kombination von AFSEM mit einem Zug- und Kompressionssystem bietet damit vielseitige Anwendungen bei der Untersuchung von Materialermüdung oder Bruchstellen.
Mehr über das AFSEM-Rasterkraftmikroskop für korrelative AFM- und REM-Messungen
