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Chemische Phasenanalyse einer Schichtstruktur

Um ein klareres Bild einer Probe zu erhalten, ist es oft sinnvoll, Element-Maps (Elementverteilungsbilder) auch auf das Vorhandensein von Phasen verschiedener chemischer Zusammensetzung zu prüfen. Dies wird hier am Beispiel eines quantitativen Elementverteilungsbildes des Querschnittes einer Schichtstruktur gezeigt. Die erste Abbildung in der Galerie zeigt die Überlagerung aller Elementverteilungsbilder. Die Information ist nicht besonders klar. In diesem Map wurden drei Bereiche definiert, die repräsentativ für die interessierenden Probenregionen sind. Die markierten Objekte (zwei größere Rechtecke und ein kleinerer Kreis) wurden für die Phasenanalyse verwendet.

Die ESPRIT Software-Funktion ‚Autophase‘ kann im sogenannten "Objekte"-Modus verwendet werden. Die definierten Regionen werden als Referenz für eine Analyse der Hauptkomponenten genutzt, um chemische Phasen zu definieren, ähnlich zusammengesetzte Bereiche zu finden und diesen Bereichen die gefundenen Phasen zuzuweisen. Die zweite Abbildung in der Galerie zeigt die Ergebnisse. Zwei Phasen, die sich im Gehalt an Zn und Cd unterscheiden, können unterschieden und lokalisiert werden. Die durch vorangegangene Linienscans und Punktanalysen auf der Probenoberfläche entstandene Kohlenstoffkontamination und die Spektrendaten der darunter liegenden Probenbereiche wurden mit ‚Autophase‘ als eine dritte Phase erkannt. Der graue Bildbereich links außerhalb der interessierenden Region ist "Unassigned" (nicht zugewiesen) und offensichtlich anders als die markierten Bereiche zusammengesetzt. Der Bereich rechts enthält offensichtlich ebenfalls Kohlenstoff. Die Phasenanalyse kann modifiziert und ihre Sensitivität so erhöht werden, dass die kohlenstoffhaltigen Phasen unterschieden werden können.

Überlagerte Elementzuordnung eines Schichtsystems
Chemische Phasenverteilung in einem Schichtsystem