Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik ISTFür die Röntgenspektroskopie steht ein Rasterelektronenmikroskop mit EDX-Detektor (energiedispersive Röntgenanalyse) sowie eine Elektronenstrahlmikrosonde (EPMA; wellenlängendispersive Röntgenanalyse) zur Verfügung.
Vorteile beider Methoden:
- Qualitative und quantitative chemische Elementanalyse
- Alle Elemente bis auf H, He, Be und Li
- Hohe laterale und vertikale Auflösung (~ 0,5 µm)
- Hohe absolute Genauigkeit
- Niedrige Nachweisgrenze von 0,1 ... 0,01 %
- Schichtdickenbestimmung möglich (< 0,5 ... 1 µm)
Durch Rastern des Elektronenstrahls ist die Aufnahme von Elementverteilungsbildern möglich (siehe unten). Zur Messung von Tiefenprofilen werden Schräg- oder Querschliffe abgetastet. Eine kombinierte Bestimmung von Schichtdicke und Zusammensetzung geht bei dünnen Schichten (≤ 500 nm) auch zerstörungsfrei durch Bestimmung der Gesamtmassenbelegung. Dies funktioniert unter bestimmten Bedingungen sogar für 2- oder 3-fach-Schichtsysteme. Das Fraunhofer IST verfügt über umfangreiche Erfahrungswerte zur quantitativen Analyse von Materialien, die Metalle in Kombination mit »leichten« Elementen (B, C, N, O, F) enthalten.
Durch ihren hohen Automatisierungsgrad bei der Messung ist die EPMA auch zur Untersuchung großer Serien von Proben (50–100 Stück) oder zur ortsabhängigen Messung (Linescans, Mappings) etwa in der Produktkontrolle oder Schadensanalyse geeignet.
