Hochauflösendes Rasterelektronenmikroskop
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Dieses Rasterelektronenstrahlmikroskop wird aufgrund seiner hohen Auflösung und universellen Ausstattung in vielfältigen Projekten eingesetzt. Ausgangsfragestellungen beziehen sich oft auf Morphologie und Größe von synthetisierten Nanopartikeln. Diese können leicht auf TEM-Netzchen abgeschieden werden und im Rastertransmissionselektronenmodus (STEM) schnell und äußerst aussagekräftig charakterisiert werden. Die Option, das Gerät in diesem Modus betreiben zu können, hat sich als äußerst effizient erwiesen. So können schnell von einer Großzahl an Proben die Proben selektiert werden, für die sich eine wesentlich aufwendigere Untersuchung in einem HR-TEM lohnen. Eine weitere häufige Fragestellung bezieht sich auf die Morphologie von Dünnschichten, häufig auch Nanocompositschichten. So konnte in verschieden Projekten zum Thema "Druckbare Elektronik" die Morphologie von nanopartikulären Dünnschichten in Abhängigkeit von Additiven in Dispersionen untersucht und Korrelationen zwischen elektrischen Eigenschaften und morphologischen Eigenschaften hergestellt werden. Bei Compositeschichten konnte mit Hilfe der EDX-Analyse, aber auch über den Z-Kontrast wichtige Informationen über die Verteilung der Composite-Komponenten im Verbund herausgefunden werden. Viele Fragestellungen bestanden auch an Proben aus verdichteten Nanopartikel, die entweder durch Stromsintern (Spark-Plasam-Sintern) oder Lasersintern für Anwendungen im Bereich der Photovoltaik oder Thermoelektrik hergestellt wurden. Hier lieferten morphologische Untersuchungen mit diesem Gerät z.B. Belege dafür, dass beim Stromsintern sich Anisotropien im Gefüge einstellen oder dass beim Versintern von Si-Nanopartikeln sich das unvermeidbare Siliziumdioxid in Ausscheidungen segregiert und ein elektrisch voll perkolierendes Si-Netzwerk ermöglichen. An lasergesinterten Schichten konnte sehr gut die Tiefe des Aufschmelzprozesses durch die Laserbestrahlung nachvollzogen werden. Grundsätzlich hat sich dieses Gerät als ein unverzichtbares Mittel sowohl bei der Prozesskontrolle als auch in der wissenschaftlichen Analytik bewährt. Aufgrund seiner relativ einfachen Handhabung wird es von verschiedenen Benutzern genutzt, die das Gerät selbstständig bedienen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- CO ppb Sensors Based on Monodispersed SnOx:Pd Mixed Nanoparticle Layers: Insight into Dual Conductance Response. Journal of Applied Physics 105, 064312 (2009)
Aruna, I.; Kruis, F.E.; Kundu, S.; Muhler, M.; Theissmann, R.; Spasova, M.
- Synthesis and Oxidation Stability of Monosized and Monocrystalline Pr Nanoparticles. J. Mater. Res. 24:7, 2276-2285 (2009)
Kala, S.; Mehta, B.R.; Kruis, F.E.; Singh, V.N.
- Field Effects on SnOx and SnO2 Nanoparticles Synthesized in the Gas Phase. Physica E42, 2471-2476 (2010)
Chowdhury, D.R.; Ivaturi, A.; Nedic, A. Kruis, F.E.; Schmechel, R.
- Artificially Nanostructured n-Type SiGe Bulk Thermoelectrics Through Plasma Enhanced Growth of Alloy Nanoparticles from the Gas Phase. J. Mater. Res.26: 15, 1872-1878 (2011)
Stein, N.; Petermann, N.; Theissmann, R.; Schierning, G.; Schmechel, R.; Wiggers, H.
- Electronic Properties of Polyvinylpyrrolidone at the Zinc Oxide Nanoparticle Surface. J. Mat. Sci. 46, (24) 7776-7783 (2011)
Bubel, S.; Mechau, N.; Schmechel, R.
- From Nanoparticles to Nanocrystalline Bulk: Percolation Effects in Field Assisted Sintering of Silicon Nanoparticles. Nanotechnology 22, 135601 (2011)
Schwesig, D.; Schierning, G.; Theissmann, R.; Stein, N.; Petermann, N.; Wiggers, H.; Schmechel, R.; Wolf, D.E.
- Plasma Synthesis of Nanostructures for Improved Thermoelectric Properties. J. Appl. Phys. 44, 174034 (2011)
Petermann, N.; Stein, N.; Schierning, G.; Theissmann, R.; Stoib, B.; Brandt, M.S.; Hecht, C.; Schulz, C.; Wiggers, H.
