Rasterkraftmikroskop

Die Mikroskopfamilie AFM MultiScan 2000 – 4000 bietet spezifische Vorteile, die andere AFMs nicht aufweisen. Details diskutieren wir gerne auf Anfrage.

Zwei besondere Merkmale sind:

 

Die zur Zeit größte verfügbare Meßfläche bis zu 800 µm x 800 µm.

Damit ergibt sich ein Anschluß an weniger hochauflösende Oberflächenprofilmeßverfahren wie Mikroskope, optische Sensoren und Rauheitsmeßgeräte. Ohne aufwendige örtliche Suche lassen sich Oberflächenmerkmale vergleichend mit mehreren Verfahren erfassen, da die Abtastfläche zum schnellen Wiederfinden groß genug ist.

Dieses Rasterkraftmikroskop wird nicht nur in Forschungseinrichtungen, sondern auch in der

 

Chemische Kontrastierung (CCI-AFM)

Will man eine Oberfläche umfassend charakterisieren, so sind Informationen erforderlich, die über eine reine Profilerfassung hinausgehen. So ist auf materialmäßig inhomogenen Oberflächen eine Sichtbarmachung des lokalen chemischen Kontrastes (s. Rubrik ‚Wissen‘) und der Materialeigenschaften unerläßlich.

Das erst seit kurzem verfügbare CCI-Verfahren unterstützt den Anwender äußerst effektiv bei der Interpretation von Oberflächeneigenschaften und erweitert die von einem AFM üblicherweise zu gewinnenden Informationen erheblich. Bei dieser Untersuchungsmethode, die parallel zur Oberflächenprofilometrie abläuft, vibriert die Tastspitze hochfrequent mit einer Amplitude von wenigen Atomdurchmessern und durch Auswertung der Beeinflussung der Spitze-Oberflächenwechselwirkung können auch allerkleinste Änderungen derselben erfaßt werden. Man erhält so Bilder von winzigen Änderungen der Oberflächenstruktur mit einer lateralen Auflösung weniger Nanometer. Selbst wenn nur ein Teil der obersten Atomlage innerhalb einer lokal eng begrenzten Fläche chemisch modifiziert ist, können diese Veränderungen detektiert werden.

Man erhält also gleichzeitig mit einem Meßlauf ein Bild der Oberflächentopografie und ein Bild des chemischen Kontrastes. Somit können Oberflächenstrukturen direkt Änderungen der Oberflächenmaterialzusammensetzung und den Oberflächeneigenschaften zugeordnet werden.

Von der Vielzahl möglicher Anwendungen seien erwähnt:

- Quantitative Erfassung von Verschleiß und lokale Inhomogenitätsmessung von Materialeigenschaften

- Bei Verbundwerkstoffen erhält man eine eindeutige Aussage, auch bei nanoskaligen Flächenelementen, an welcher Stelle sich welche Materialien befinden und dies unabhängig vom Oberflächenprofil. Das Bild des chemischen Kontrastes ist unabhängig von der Profilamplitude.

- Schwachstellen und Oberflächendefekte bis in den Nanometerbereich können detektiert werden, z.B. bei der Untersuchung von Beschichtungen.

- Niederschläge fremder Substanzen, die man in Produktionsprozessen oft beobachtet, ändern die Oberflächeneigenschaften und beinflussen z.T. in erheblichem Maße nachfolgende Prozessschritte. Solche Verunreinigungen können detektiert werden, auch wenn sie sich nur über wenige Nanometer erstrecken.