FIB/SEM Kombinationsanlage zur Schnittserientomographie

• Subject Area: Polymer Research
• Term: Funded in 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 290432258

FIB/SEM-Tomographie ist essentiell für den Freiburger Forschungsverbund von Material- und Biowissenschaften mit Mikrosystemtechnik (FIT/BITS) sowie den konsequenten Ausbau des zentralen FMF/FIT Geräte- und Ressourcenzentrums als Core Facility Mikroskopie. Mit dieser Methode werden 3D-Architekturen und Funktionsprinzipien komplexer Materie und Systeme in Natur und Technik erkannt, um gezielt die Entwicklung synthetischer bioinspirierter Materialien und Systeme voranzutreiben. Je nach Größenordnung der zu untersuchenden Strukturen sind hierzu unterschiedliche Techniken nutzbar. Für größere Maßstäbe (Bild-Kantenlänge 1-20 Mikrometern) sind Schnittserientomogramme aus SEM Aufnahmen die beste Methode. Eine FIB/SEM Anlage erfüllt am besten diese Voraussetzung hierfür. Hierbei werden mit Hilfe einer FIB Säule Schichten von wenigen Nanometern abgetragen und parallel dazu Aufnahmen mit einem hochauflösenden Rasterelektronenmikroskop gemacht (SEM+FIB). Die so erhaltene Bildserie der Schnittflächen wird anschließend zu einem 3D Bild zusammengesetzt. Mit einer FIB/SEM können dabei Tomogramme von fast allen Materialien aufgenommen werden, auch wenn diese in sich extreme Materialunterschiede vereinen, z.B. weiches Polymer auf hartem Silizium. Die FIB/SEM bietet zudem die Möglichkeit TEM-Schnitte von Materialien herzustellen, die mit der Mikrotomie nicht zugänglich sind, und kann so auch Präparate für die Kippserientomographie mit dem beantragten HR-TEM liefern. Diese Methoden werden Gruppen aus unterschiedlichen Disziplinen und Instituten in der FMF/FIT Core Facility zusammenführen und so eine neue Schnittstelle für Material- und Biowissenschaften mit Mikrosystemtechnik bilden.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: FIB/SEM Kombinationsanlage zur Schnittserientomographie
• Instrumentation Group: 5120 Rasterelektronenmikroskope (REM)
• Applicant Institution: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
• Leaders: Professor Dr. Rolf Mülhaupt, until 9/2020; Professor Dr. Jürgen Rühe, since 9/2020