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Chemische Charakterisierung von Nanodrähten

EDS-Spektrum des Nanodrahtes, das die Überlappung der Gold- und Phosphorelementlinien zeigt

Nanostrukturen wie Nanodrähte, Nanostäbchen oder Nanorods und funktionalisierte Nanovehikel werden zunehmend bedeutsam für diverse Anwendungen in der Nanotechnologie, sei es in der Nanoelektronik oder für die gezielte Verteilung von Medikamenten im menschlichen Körper.

In diesem Beispiel wurden Multilayer III-V-Nanodrähte für die Anwendung als Einzelelektronentransistoren mit einem EDS-Detektor mit 0,12 sr Raumwinkel und 22° Abnahmewinkel untersucht. Die Probe wurde freundlicherweise vom Laboratorio NEST, Teil der Scuola Normale Superiore in Pisa, Italien zur Verfügung gestellt. Brukers "HyperMap" ist eine hyperspektrale Abbildung, bei der für jedes Pixel ein Spektrum gespeichert wird und das die exakte online oder offline Analyse der aufgenommen Daten ermöglicht. Die Elementverteilung kann nach Entfaltung bzw. Trennung überlappender Elementlinien richtig wiedergegeben werden. Besonders wichtig in diesem Beispiel war die Entfaltung von Au Mα und P Kα (siehe Spektrum), um den Gold-Katalysatorpartikel an der Spitze des Nanodrahtes korrekt zu erfassen. Zur Verbesserung der Zählstatistik wurde 4x4 Pixel-Binning (Zusammenfassung von Daten aus 4x4 Pixeln) angewendet. Wie man in den Elementverteilungsbildern und dem extrahierten quantifizierten Linienprofil (LineScan) erkennt, sind die einzelnen Phosphor-reichen Schichten mit Schichtdicken von bis hinab zu 1,5 nm deutlich unterscheidbar. Das quantifizierte Linienprofil  entlang des Nanodrahtes zeigt auch, dass die Indium-Konzentration bei 50 Atom% bleibt, während sich As und P gegenseitig zu den verbleibenden 50 Atom% der Nanodraht-Zusammensetzung ergänzen.