Untersuchungen elektroneninduzierter thermischer und akustischer Effekte mit dem kombinierten Rasterelektronen-, Rasterkraftmikroskop:
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 4
2
THEORETISCHE GRUNDLAGEN 8
2.1 DAS RASTEROLEKTRONENMIKROSKOP. 8
2.1.1 KONTRASTMEEHANISMEN IM RASTERELEKTRONENMIKROSKOP . 8
2.1.2 WECHSELWIRKUNG VON ELEKTRONENSTRAHL UND PROBENMATERIE . 9
2.1.3 MONTE-CARLO-SIMULATION VON ELEKTRONENSTREUUNGEN . 10
2.1.4 DAS SIMULATIONSPROGRAMM MOCASIM. 11
2.2 DAS RASTERKRAFTINIKROSKOP. 12
2.2.1 FEDERKONSTANTE VON RKM-CANTILEVERN. 13
2.3 WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN ELEKTRONEN UND RKM-CANTILEVER . 13
2.3.1 IRNPULSUEBERTRAG. 14
2.3.2 ELEKTROSTATISCHE KRAEFTE. IG
2.3.3 THERMISCHE ANREGUNG MIT SCHNELLEN ELEKTRONEN. 18
2.4 RASTERTHERMOAKUSTIKMIKROSKOPIE . 22
2.4.1 ERZEUGUNG THERMISCHER UND AKUSTISCHER WELLEN. 22
2.4.2 AUFLOESUNGSVERMOEGEN DER RETAM. 23
3
AUFBAU DER VERWENDETEN GERAETE
24
3.1 DAS REM LEICA STEREOSCAN 440 . 24
3.1.1 MECHANISCHER AUFBAU. 24
3.1.2 DER ELEKTROSTATISCHE BEAM-BLANKER. 25
3.2 AUFBAU DES KOMBINATIONSGERAETES. 26
3.2.1 MECHANISCHER AUFBAU. 2G
3.2.2 ELEKTRISCHER AUFBAU. 29
3.2.3 DIE REGELUNGSELEKTRONIK. 30
3.2.4 DIE STEUERUNGSSOFTWARE. 31
4 ERSTE UNTERSUCHUNGEN MIT DEM KOMBINATIONSGERAET 33
4.1 GRUNDLEGENDE EIGENSCHAFTEN DER INTEGRIERTEM VERFAHREN. 33
4.1.1 KALIBRIERUNG DER MIKROSKOPKOEPFE. 33
4.2 ABBILDUNG VON OBERFLAECHEN MIT DEM REM/RKM. 35
4.2.1 ANALYSEREIHENFOLGE. 37
4.3 ANWENDUNG DES TUNNELMIKROSKOPS IM REM . 37
4.4 DAS MEGAHERTZ-RKM IM REM. 38
4.5 DISKUSSION. 39
1
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS
YY)
5 BESTIMMUNG VON CANTILEVER-FEDERKONSTANTEN 40
5.1 MATHEMATISCHER ZUSAMMENHANG. 40
YY1.2 EXPERIMENTELLE REALISIERUNG. 41
5.3 AUSWERTUNG. 42
1.4 DISKUSSION. 4/
6
AUSWIRKUNG DES GEPULSTEN ELEKTRONENSTRAHLS 48
G.L EXPERIMENTELLE GEGEBENHEITEN. 48
6.1.1 DIE BENUTZTEN RKM-CANTILEVER. 48
6.1.2 KONFIGURATION DES REM/RKM FUER KALIBRIERTE AUSLENKUNGEN 50
6.1.3 KONFIGURATION DES REM/RKM FUER GELINGT' ARBEITSABSTAENDE 10
6.1.4 ELEKTRONISCHE KONFIGURATION. 51
6.2 ORTSABHAENGIGKEIT DER ANREGUNG. 52
6.2.1 LAENGSSTRUKTUR DER ANREGUNG. 53
6.2.2 STRUKTUREN IN QUERRICHTUNG. 55
6.3 ABHAENGIGKEIT VON STRAHLPARAMETERN. 57
6.4 ABSOLUTE GROESST1 DER ANGEREGTEN AMPLITUDEN . 59
6.5 MC-SIMULATIONEN DER THERMISCHEN ENERGIE. 60
6.6 DISKUSSION. 63
7 ABBILDUNG HOEHERER MODEN 64
7.1 UNTERSUCHUNG HOEHERER SCHWINGUNGSMODELL MIT DEM REM/RKM . 64
7.2 VERGLEICH MIT ANDEREN ANREGUNGSARTEN . 67
7.3 ANREGUNG EINES ANGENAEHERTEN CANTILEVERS. 69
7.4 DISKUSSION. 74
8
MECHANISCHE DETEKTION INVERSER RE-BILDER 75
8.1 ENERGIEBILANZ IM
\Y\Y-VOLUMEN. 75
8.2 RE-BILDER VON STRUKTUREN AUF DEM CANTILEVER. 76
8.2.1 PRAEPARATION DER LATEX-PROJEKTIONSMUSTER. 76
8.2.2 UNTERSUCHUNG DES PRAEPARIERTEN CANTILEVERS. 76
8.2.3 ERGEBNISSE. 77
8.3 DISKUSSION. 78
9 RASTERELEKTRONENTHERMOAKUSTIKMIKROSKOPIE 79
9.1 KONVENTIONELLE SEAM . 79
9.2 REM/RKM ALS GERAET FUER DIE RETAM . 80
9.2.1 MECHANISCHER AUFBAU. 81
9.3 ERGEBNISSE. 82
9.3.1 DARSTELLUNG VERSPANNTER FLAECHEN. 82
9.3.2 DARSTELLUNG VERBORGENER DEFEKTE. 83
9.3.3 AKUSTISCHE ABBILDUNG VON MIKROSTRUKTUREN . 86
9.3.4 AENDERUNG DER INFORMATIONSTIEFE. 89
9.4 DISKUSSION. 90
10 ZUSAMMENFASSUNG
91
INHALTSVERZEICHNIS
3
AUSBLICK 93
DANKSAGUNG 94
VERZEICHNISSE 95
LITERATURVERZEICHNIS. 9;
ABBILDUNGSVERZEICHNIS.106
ABKUERZUNGSVERZEIEHNIS.110
VEROEFFENTLICHUNGEN .111
LEBENSLAUF 112 |
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