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Vortrag

Verbesserungen für erhöhte Stabilität und Qualität der 3D FIB-SEM Tomographie

Mittwoch (16.09.2020)
15:10 - 15:30 Uhr Metallographie

FIB-SEM Tomographie ermöglicht hoch aufgelöste, ortspezifische Materialcharakterisierung in 3D. In einem iterativen Prozess wird durch den Ionenstrahl eine Schicht Material von einem Querschnitt abgetragen bevor ein SEM-Bild desselben aufgenommen wird. Auf diese Weise entsteht Schnitt für Schnitt ein Bilderstapel, der anschließend zur Rekonstruktion des abgetragenen Volumens verwendet werden kann. Dank Verwendung fortgeschrittener Techniken zur Messung der Schnittdicken (True-Z Funktionalität) können hierbei isotrope Voxelauflösungen von weniger als 5 nm erreicht werden. Da der Prozess jedoch nicht zerstörungsfrei ist, kommt es darauf an, in einem Durchgang soviel Informationen als möglich von der Probe aufzunehmen. Darum werden typischerweise nicht nur SEM-Bilder aufgenommen, sondern der Workflow mit analytischen Verfahren wie EDX und EBSD kombiniert. Letzteres ist seit neustem in der sog. statischen Geometrie verfügbar, die jegliche Probentischbewegung während der Aufnahme überflüssig macht. Dies reduziert die Aufnahmedauer und erhöht die Stabilität, was zu höherer Qualität der aufgenommenen Daten führt.

Allerdings, selbst bei einem reinen Abbildungsexperiment können Instabilitäten auftreten, die von der Probe selbst oder externen Quellen verursacht werden. Beispiele für externe Störeinflüsse sind unter anderem akustische oder elektromagnetische Schwingungen, welche durch bessere Dämpfung und Abschirmung reduziert werden können. Probenverursachte Störungen entstehen, wenn sich die Probe auflädt oder unter dem Einfluss der Strahlen degradiert. Hier präsentieren wir einen verbesserten Workflow für insbesondere diese herausfordernden Proben. Die sog. Thin & Fast Technik erlaubt es noch dünnere Schichten per FIB abzutragen und gleichzeitig schneller mit dem SEM abzubilden, ohne dabei Bildqualität zu opfern. Auf diese Weise werden ein stabilerer Run und entsprechend konsistentere Aufnahmen möglich.

Zudem zeigen wir die korrelativen Möglichkeiten der Software auf. Diese erlaubt es einen zuvor am Röntgenmikroskop (XRM) aufgenommenen 3D Datensatz zu importieren und mit der Ansicht im SEM zu korrelieren. Anschließend kann z.B. eine unter der Probenoberfläche liegende ROI anvisiert werden, die durch reine Oberflächenabbildung nicht erkennbar wäre. Jeder weitere z.B. höher aufgelöste Röntgenscan der Probe wird automatisch an der korrekten Position dargestellt. Dies ermöglicht die genaue Relokalisierung interessanter Probenstellen.

 

Sprecher/Referent:
Tobias Volkenandt
Carl Zeiss Microscopy GmbH
Weitere Autoren/Referenten:
  • Fabián Pérez-Willard
    Carl Zeiss Microscopy GmbH
  • Benjamin Tordoff
    Carl Zeiss Microscopy GmbH