298 Prakt. Met. Sonderband 30 (1999)
Orientierungsraumes ist vertreten, (ii) die zu erwartenden Orientierungen sind bekannt und (iii) die
Grauwerte der zu unterscheidenden Orientierungen sind deutlich verschieden. Die Bedingungen (i)
bis (iii) müssen alle gleichzeitig erfüllt sein. Ein Beispiel dafür sind kubisch flächenzentrierte Um
Metallschichten mit einer ausgeprägten zweikomponentigen {001} und {111} Textur. :
Interessant fiir eine Orientierungsanalyse am FIB sind Texturen mit Texturkomponenten, die ein
"charakteristisches” Intensititsverhiltnis besitzen. Besonders deutlich unterscheidbar sind -
Orientierungen, die einem relativen Grauwertextremum entsprechen, also hier die Orientierungen
[001], [011] sowie [-112] mit einem Grauwertminimum (dunkel) und die Nahe einem ;
Grauwertmaximum (hell) liegende [-344]. Vermutlich liegt auch die Orientierung [-122] nah bei
einem relativen Maximum, da die Zwillinge der dunklen [001] Körner immer sehr hell erscheinen
(Bild 2b)). Die Orientierung [-111] liegt in einem relativen Minimum, allerdings mit einem
mittleren Grauwert. Demzufolge sind von den oben erwähnten Orientierungen die "hellen" ([-344],
[-122]), von den "mittelgrauen" ([-111]) sowie von den "dunklen" ([001], [011], [-112]) gut
unterscheidbar. Nicht gut unterscheidbar sind die "dunklen" bzw. die "hellen" Orientierungen
untereinander. Je enger die Orientierungsverteilung innerhalb einer Texturkomponente ist, um so
"charakteristischer” ist der Grauwert und um so besser lässt sich die Kornstruktur bezüglich der
Orientierungen am FIB charakterisieren. Ein Beispiel zeigt Bild 1, in dem jedem Korn eindeutig das
Attribut mittelgrau oder dunkelgrau zugeordnet werden kann. Auf diese Weise können auch scharf
texturierte Gefüge von schwach texturierten unterschieden werden: im ersten Fall treten nur wenige
Grauwerte auf, im anderen viele verschiedene. Dies gilt jedoch generell nur bei senkrechtem Einfall :
des Ionenstrahls.
Andere Methoden, mit denen ortsaufgeloste Orientierungsmessungen durchfiihrbar sind, sind die
Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) sowie die Riickstreuelektronenbeugung (Electron
Backscattered Diffraction, EBSD) im Rasterelektronenmikroskop (REM). Im Vergleich der
Methoden bezüglich der Flexibilität hebt sich das FIB durch folgende Vorteile hervor. Eine
aufwendige Probenpräparation (wie im Fall des TEM) entfällt beim FIB. Die Größe des
Messbereichs, d.h. die Anzahl der erfassten Daten, und die damit verbundene Statistik ist ebenfalls
gegenüber dem TEM besser. Im Vergleich mit der EBSD Methode ist die Orientierungsbestimmung
im FIB um mehrere Größenordnungen schneller. Dies beruht darauf, daß die erfasste Datenmenge
auf die benötigte Information reduziert ist. Die Ortsauflösung des FIB ist um eine Größenordnung
besser als die der EBSD Methode. Eine Orientierungsbestimmung im FIB ist nur unter den oben
genannten Voraussetzungen möglich. Daraus ergibt sich eine Limitierung der Methode.
Ein Beispiel, das die Attraktivität der vorgestellten Methode verdeutlicht, ist die Untersuchung der
Kinetik des abnormalen Kornwachstums in dünnen Metallschichten. Der hierfür benötigte
Parameter ist die bei einer gegebenen Auslagerungszeit von einer bestimmten Orientierung belegten
Fläche (im speziellen Fall der Silberschichten die [001] Orientierung, Bild 1). Wie in Bild 1 leicht
ersichtlich, kann diese Fläche einfach erkannt und mit geeigneten Bildverarbeitungsprogrammen
schnell ausgewertet werden.
Da der SE Detektor im vorliegenden FIB nicht symmetrisch zum Ionenstrahl angebracht ist, muß
auch bezüglich der Detektorgeometrie korrigiert werden. Die am Detektor anliegende
Saugspannung macht eine einfache trigonometrische Korrektur der Intensität unmöglich. Hier bietet
sich eine Eichmessung (Typ A Experiment) an einer amorphen Probe an, die nachher bei der
tatsächlichen Messung als Untergrund vom Messwert abgezogen wird.