Kurzbeschreibung
Die energiedispersive Röntgenspektroskopie ist in Kombination mit der Rasterelektronenmikroskopie (REM-EDX) eine der wichtigsten und mächtigsten Werkzeuge in der Mikro- und Nanoanalytik unterschiedlichster Materialien.
Am Zentrum für Elektronenmikroskopie in Graz (ZFE) wurde der Oxford Detektor XMaxN 80mm² mit dem Zeiss Sigma 300 REM und dem Witec RISE Raman Spektroskopie System kombiniert. Mittels hochauflösender Rasterelektronenmikroskopie können elektrisch leitfähige und nichtleitfähige Proben auf der Nanometer Skale abgebildet werden, der EDX Detektor kann die Proben hinsichtlich der Elementzusammensetzung qualitativ und quantitative analysieren und das Raman System liefert Informationen über die chemischen Bindungen der Probe.
Der großflächige EDX Detektor ermöglicht es, schnell großflächige Elementverteilungsbilder auch von Elementen mit niedriger Ordnungszahl anzufertigen. Dies eröffnet zusätzlich zu den konventionellen Anwendungen, z.B. in der Halbleiter- und Metallindustrie, auch den verstärkten Nutzen für die Kunststoff- und Pharmaindustrie.
Ansprechperson
Johannes Rattenberger
Research Services
Kooperative Forschung mit Universitätsinstituten, außeruniversitäre Forschung und Industrie mit einem Schwerpunkt auf KMUs.
1. Oberflächen- und Mikroanalysen mittels Rasterelektronenmikroskopie, Röntgenspektrometrie
2. Chemical Imaging mittels FT-Infrarot- und Raman-Mikroskopie
3. Entwicklung von funktionellen Nanostrukturen (3D-Nanofabrikation) mit der Focused-Ion Beam Methode (FIB)
4. Schadensfallanalytik von metallischen Werkstoffen, elektronischen Bauelementen, Sensoren, Leichtmetallen und Verbundwerkstoffen
5. Nanoanalytik mittels hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) mit EELS und EDX, HAADF-Abbildung und Tomographie bis zur atomaren Auflösung für Materialforschung, Halbleiterbauelemente, Sensoren und Nanoteilchen
6. Mikroskopische Kristallstrukturanalyse mittels Elektronenbeugung im REM und TEM
Methoden & Expertise zur Forschungsinfrastruktur
Ortsaufgelöste Analysen der Elementzusammensetzung von Werkstoffen und Materialien sind für Qualitätskontrollen, Fehleranalytik und Produktentwicklung von entscheidender Bedeutung. Der High End EDX Detektor Oxford XMaxN bietet die Möglichkeit schnell großflächige Elementverteilungsbilder über mehrere Zentimeter hinweg anzufertigen. Möglich machen dies mehrere Faktoren: ein großflächiger EDX Detektor (80 mm² Fläche), eine schnelle Elektronik zur Verstärkung und Verarbeitung des Signals, eine ausgeklügelte Software zur Weiterverarbeitung und ein Elektronenmikroskop (Zeiss Sigma 300) mit hoher Strahlstabilität, das in der Probenpositionierung sehr genau ist.
Diese Analysen sind entscheidend für die Detektion und gleichzeitige Analyse von Verunreinigungen bzw. Störstellen, für die Ermittlung der Verteilung von einzelnen Elementen innerhalb eines bestimmten Bereichs oder jener von Komponenten innerhalb einer größeren Matrix. Somit können im Falle von beispielsweise pharmazeutischen Proben inhomogene Verteilungen von Wirkstoffen/Füllstoffen nachgewiesen und Ausscheidungen bzw. Phasen in Metallen und Baustoffen oder Pigmentverteilungen in Kunststoffen und Lacken dargestellt werden. Fehleranalytik für Halbleiter- bzw. Mikroelektroniksysteme ist ebenso möglich wie die Darstellung von Füllstoffverteilungen in Papierstrichen und Polymerkomponenten.
Für weitere Informationen siehe Forschungsinfrastruktur-Eintrag "Austrian Centre for Electron Microscopy and Nanoanalysis": https://forschungsinfrastruktur.bmwfw.gv.at/de/fi/austrian-centre-for-electron-microscopy-and-nanoanalysis_1454
http://www.felmi-zfe.at