Materialcharakterisierung

 

Die Materialcharakterisierung auf Mikro- und Nanoebene wird an der FHV mit vielfältigen Hochleistungsgeräten betrieben. Das Portfolio umfasst dabei die Rasterelektronenmikroskopie (REM), die korrelative Raman- und Rasterkraftmikroskopie sowie die µ-Tomographie. 

Rasterelektronenmikroskopie (REM) 

Das Rasterelektronenmikroskop JSM-7100F von JEOL ermöglicht Bildaufnahmen und mikroskopische Untersuchungen sowohl der Struktur als auch der chemischen Zusammensetzung an der Probenoberfläche bis in den Nanometer-Bereich. Es bietet dank seiner Vielzahl an Detektoren und Mess-Modi sehr flexible Mess- und Charakterisierungsmöglichkeiten und ist für eine breite Vielfalt verschiedenartiger Proben geeignet.

 

Einige Anwendungsbeispiele: 

  • Oberflächenabbildungen von elektrisch leitfähigen sowie schlecht- oder nichtleitenden Proben. 

  • Untersuchung von nichtleitenden Proben ohne vorherige Metallisierung  

  • Untersuchung von biologischen Proben. 

  • Vermessung von Strukturen im Mikrometer- und Nanometerbereich. 

  • Qualitative und quantitative Analyse der chemischen Zusammensetzung der Probenoberfläche (Elementanalyse, EDX) für den gesamten relevanten Bereich des Periodensystems, auch ortsaufgelöst in Form von Linescans oder Bereichs-Mappings. 

 

Spezifikationen:

  • Vergrößerung: 25 x bis 1 000 000 x 

  • Maximale Auflösung: 3,0 nm (abhängig von der Probenart, Beschaffenheit und Größe) 

  • Maximale Probendimensionen: 100 x 100 x 50 mm (L x B x H) 

  • Elementanalyse (EDX): 

  • Nachweis + Quantifizierung von Bor (Z = 5) bis Bismut (Z = 83) 

  • Nachweisgrenze: ca. 0,5 Gewichts-% 

 

Dienstleistungen: 

  • REM-Aufnahmen + Vermessung von Strukturdimensionen 

  • Analyse der chemischen Element-Zusammensetzung von Proben (qualitativ + quantitativ) 

  • Element-Analyse und -Mappings von Verunreinigungen, Ablagerungen, Einschlüssen etc. 

  • Unterstützung bei der Schadensfall-Analyse, Prozessfehler-Untersuchungen u.ä. 

Kontakt

Dr. Stephan KASEMANN
PVD – Beschichtung und Trockenätzen
V006

Korrelative Raman- und Rasterkraftmikroskopie (AFM) 

Das WITec alpha300 RA ermöglicht korrelative Untersuchungen von chemischen Zusammensetzung und Oberflächentopographien mittels Raman- bzw. Rasterkraftmikroskopie.

 

Einige Anwendungsbeispiele: 

  • Chemische Oberflächenanalyse von Kunststoffen, biomedizinischen Proben, Lebensmitteln, Halbleitern, Dielektrika oder metallischen Verbindungen 

  • Tiefenprofil der chemischen Zusammensetzung bei transparenten Proben wie z.B. Gläsern oder einigen Kunststoffen 

  • Identifikation des chemischen Fingerabdrucks über die Materialdatenbank 

  • Vermessen der Oberflächentopografie 

raman-mikroplastik
Anwendungsbeispiel: Identifikation von Mikroplastik

Spezifikationen:

Raman-Mikroskopie: 

  • Raman-Analyse von Einzelpunkten oder Mapping 
  • Vermessung von Oberflächenprofilen mit AFM 
  • Beratung 

Rasterkraft-Mikroskopie: 

  • Anregungswellenlänge: 405 nm, 532 nm, 785 nm 
  • Auflösung: ca. 300 nm in x-y und ca. 900 nm in z 
  • Vergrößerung: 10x, 20x, 50x, 100x 
  • Maximale Probengröße: ca. 100 x 100 x 20 mm 
  • Auflösung ca. 1 nm 
  • Scanbereich 100 x 100 µm 
  • Kontakt und Intermittierender Modus

 

Dienstleistungen: 

  • Raman-Analyse von Einzelpunkten oder Mapping 

  • Vermessung von Oberflächenprofilen mit AFM 

  • Beratung 

µ-Tomographie  

 

Die Röntgen-Mikroinformatik ist ein bildgebendes Verfahren, das die nicht-invasive und zerstörungsfreie Charakterisierung der inneren und äußeren Meso- und Makrostruktur einer Probe in drei Dimensionen mit einer räumlichen Auflösung in der Größenordnung von einem Mikrometer ermöglicht. Unser Gerät, das phoenix nanotom m von GE, eignet sich hervorragend für die Metrologie und die Charakterisierung von Mikrostrukturen.

 

Einige Anwendungsbeispiele: 

  • Röhrenspannungsbereich: 25-180 kV 

  • Vergrößerung x1,4 bis x300 

  • Detailerkennbarkeit bis zu 0,2 µm 

  • Minimale Voxelgröße bis zu 0,3 µm 

  • Maximaler Probendurchmesser: Ø240 mm 

  • Maximales Probengewicht: 3 kg 

 

Spezifikationen:

  • Röhrenspannungsbereich: 25-180 kV 

  • Vergrößerung x1,4 bis x300 

  • Detailerkennbarkeit bis zu 0,2 µm 

  • Minimale Voxelgröße bis zu 0,3 µm 

  • Maximaler Probendurchmesser: Ø240 mm 

  • Maximales Probengewicht: 3 kg 

 

Dienstleistungen:

  • Zerstörungsfreie und nicht-invasive Bildgebung von Bauteilen und Werkstoffen 

  • Charakterisierung der Materialmikrostruktur (z. B. Porosität, Füllstoffanteil, Konnektivitätsanalysen, n-Punkt-Korrelationsfunktionen usw.) 

  • Numerische Simulation von Multiphysik in Domänen auf der Grundlage von Tomographiedaten 

3D construction of a supporting foam | © FHV
3D reconstruction of a supporting foam