2. Prinzipieller Aufbau eines Rasterelektronenmikroskopes 3. E 
Bei einem Rasterelektronenmikroskop*) ist es ein auf einen Durchmesser von etwa 100 Ä Zur 
und kleiner gebündelter**) Elektronenstrahl, der die Objektoberfläche zeilenförmig abtastet. forr 
Prin 
Beim Auftreffen beschleunigter Elektronen auf einen Festkörper treten eine Reihe physika- Ein 
lischer Phänomene auf: Energiereiche Primärelektronen werden rückgestreut, ein anderer Win 
Teil wird absorbiert, energieärmere Sekundärelektronen werden ebenso wie Röntgenstrahlen bei 
ausgelöst. Außerdem wird unter bestimmten Voraussetzungen bei nichtmetallischen Körpern Win 
eine Luminiszenzstrahlung beobachtet und bei extrem hohen Vakua sind außerdem weiche, erre 
nur von den äußersten Atomschichten beeinflußte, sogenannte Auger-Elektronen vorhanden. gese 
Zusätzliche Effekte werden dann beobachtet, wenn die Elektronen praktisch parallel zu +2 
einer niederindizierten Gitterebene einfallen, sie „reagieren‘“ dann erheblich weniger mit dem Zäh 
Festkörper als sonst (Channelling-Effekt). Ein 
rich 
Während bei Punktmessungen auch ein ungünstiges Peak-Untergrundverhältnis durch längere a) € 
Meßzeiten ausgeglichen werden kann, ist dies bei den für den Einzelpunkt gesehenen sehr b) € 
kurzen Meßzeiten beim Abrastern nicht möglich. Für ein Rastermikroskop sind daher nur die C) 
Effekte brauchbar, die ein Signal mit entsprechend günstigem Peak/Rausch-Verhältnis 
abgeben. Aus diesem Grunde kommen für die Abbildung z. Z. nur die Sekundärelektronen, Zu 
die rückgestreuten Primärelektronen und die absorbierten Elektronen in Frage. Die Intensität Die 
der emittierten charakteristischen Röntgenstrahlen ist wegen des gegenüber der Mikrosonde Anv 
um etwa zwei Zehnerpotenzen kleineren Strahldurchmessers sehr gering. Bis vor kurzem mes 
reichte sie auch bei nichtdispersiver Auswertung nicht aus, um ein Flächenrasterbild zu abge 
entwerfen. Die neuerdings angebotenen lithium-gedrifteten Silizium-Detektoren, die aller- 
dings bei der Temperatur des flüssigen Stickstoffs betrieben werden müssen, scheinen hier Zu | 
jedoch infolge ihrer wesentlich günstigeren Empfindlichkeit und Auflösung neue Wege Ein 
zumindestens für die Elemente oberhalb der Ordnungszahl 10 zu eröffnen. Es darf aber abge 
grundsätzlich nicht übersehen werden, daß selbst bei einem Elektronenstrahl, der auf 100 Ä Zun 
gebündelt wurde, die angeregten charakteristischen Röntgenstrahlen aus einem kolben- Ver; 
förmigen Bereich kommen, dessen Durchmesser bei etwa dem 100fachen Wert des Strahl- Obj 
durchmessers liegt. Ean| 
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Zur vollständigen Kennzeichnung eines Rastermikroskops der beschriebenen Art gehören an und info 
für sich immer mindestens zwei Angaben: 1. über die Natur des abtastenden Strahles und 2. über ZB 
die Natur des für die Abbildung verwendeten physikälischen Phänomens. Streng genommen müßte opti 
es daher nicht Rasterelektronenmikroskop sondern Elektronenrasterelektronenmikroskop heißen. 
Jedoch hat sich die Bezeichnung Rasterelektronenmikroskop (REM) ebenso wie im englischen und 
Sprachraum die Bezeichnung scanning electron microscope (SEM) eingeführt. gröfß 
Die Bündelung kann durch elektronenoptische Verkleinerung des von einer Glühkathode ausgehen- abbi 
den Elektronen-Strahles erreicht werden: neuerdings wurden auch Mikroskope bekannt, bei denen 
der Strahl durch Feldemission erzeugt wird. Hier ist es möglich, Durchmesser von etwa 200 bis 250 
Ä direkt, d.h. ohne Zuhilfenahme von Linsen zu erzeugen, allerdings sind hierfür wesentlich N 
höhere Vakua als bisher üblich notwendig. 
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