Prakt. Met. Sonderband 50 (2016) 147
FIB/REM Serienschnitte mit EDX und EBSD am Beispiel von Al-
Gusslegierungen, Gusseisen und Elektrowerkstoffen
M. Engstler', C. Pauly’, F. Miicklich'-
1 Universitit des Saarlandes, Lehrstuhl fiir Funktionswerkstoffe, Saarbriicken
2 Material Engineering Center Saarland, Steinbeis Forschungszentrum, Saarbriicken
1 Einführung
Die Focused Ion Beam Technik (FIB), kombiniert mit der Rasterelektronenmikroskopie (REM) hat
sich mittlerweile in vielen Bereichen der Werkstoffcharakterisierung etabliert. Zu den häufigsten An-
wendungsfeldern gehören die zielgenaue Herstellung von Querschnitten, die Zielpräparation für die
Transmissionselektronenmikroskopie und die Atomsondentomographie, sowie die 3D Charakterisie-
rung von Werkstoffgefügen mittels FIB/REM Serienschnitten. Bei der FIB/REM Serienschnitttech-
nik wird der interessierende Probenbereich schrittweise mittels FIB abgetragen und die freigelegten
Querschnittsflächen mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) abgebildet. Standardmäßig wird da-
bei die Sekundär- oder Rückstreuelektronenabbildung (SE bzw. RE) genutzt. Eine Integration einer
chemischen Analyse mittels energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) oder einer Analyse von
Phase und Orientierung der Kristallite mittels Rückstreuelektronenbeugung (EBSD) ist möglich,
wenn auch aufgrund von experimentellen Besonderheiten nicht üblich. Da jedoch der Vorteil dieser
Tomographiemethode gerade in der Vielseitigkeit der möglichen Kontraste liegt, soll in der vorlie-
genden Arbeit ein Überblick über die experimentellen Randbedingungen der FIB/REM Serien-
schnitte gegeben und auf die experimentellen Besonderheiten der FIB/REM Serienschnitte mit EDX
und EBSD eingegangen werden.
2 FIB/REM Serienschnitte
Mit dem Beginn der Verbreitung moderner Focused Ion Beam Mikroskope gewann auch die dreidi-
mensionale Charakterisierung von Werkstoffgefiigen mittels FIB/REM Tomographie immer mehr an
Bedeutung. Die erste Publikation zum Thema FIB/REM Tomographie stammt aus dem J ahr 2001 [1].
Dort wurde noch ein sogenanntes Einstrahlgerät benutzt, das sowohl für die Abbildung als auch den
Materialabtrag den fokussierten Ionenstrahl nutzt. Seit 2004 werden sogenannten Zweistrahlgeräte
(Focused Ion Beam Mikroskop kombiniert mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM)) zur To-
mographie genutzt [2]. Die Nutzung der etablierten REM-Technik eröffnet dabei neue Möglichkeiten
der Kontrastierung, insbesondere die chemische Analyse mittels energiedispersiver Röntgenspektro-
skopie (EDX) [3] oder einer Analyse von Phase und Orientierung der Kristallite mittels Rückstreu-
elektronenbeugung (EBSD) [4]. Erste Publikationen zu diesen Kombinationen finden sich aus dem
Jahr 2006. Betrachtet man die Anzahl der Publikationen zu diesem Thema (Suche bei scopus.com
nach “FIB tomography” in Titel, Abstract und Keywords [5]) zeigt sich ein kontinuierlicher Anstieg
seit ca. 10 Jahren (Abbildung 1) und damit die steigende Bedeutung dieser Techniken.
