LEEM mit Medipix2 - Graphen beim Wachsen zusehen

Detektor verbessert Auflösung von Niederenergie-Elektronenmikroskopen

Ein neuer Detektor namens Medipix2 soll die Auflösung von sogenannten Niederenergie-Elektronenmikroskopen (LEEM) um das 2,5fache verbessern. Damit soll sich das Wachstum sehr dünner Schichten, wie etwa Graphen, mitlaufend beobachten lassen.

Artikel veröffentlicht am 11. August 2009, 17:03 Uhr, Jens Ihlenfeld

Entwickelt wurde Medipix2 von Forschern an IBMs T.J. Watson Research Center zusammen mit Kollegen der niederländischen Universitäten Leiden und Twente. Während in einem herkömmlichen Elektronenmikroskop Elektronen auf sehr hohe Energielevel beschleunigt werden, um die Probe zu bestrahlen, nutzt ein LEEM Elektronen mit geringer Energie: "Diese langsamen Elektronen sind sehr empfindlich gegenüber feinsten Strukturveränderungen von Oberflächen", erläutert Ruud Tromp von IBM den Ansatz.

Die abgelenkten Elektronen werden von magnetischen Elektronenlinsen erkannt und ergeben so ein Abbild der Oberfläche und dessen elektronischer Eigenschaften. Mit dem CMOS-Detektor Medipix2 konnten die Forscher die Leistungsfähigkeit des LEEMs nun signifikant steigern. Ursprünglich wurde der Sensor für den Nachweis von Röntgenstrahlen erfunden.

Die neue Mikroskoptechnik soll vor allem Vorteile in der Mikro- und Nanotechnologie bringen. Beispielsweise lässt sich damit das Wachstum sehr dünner Schichten, wie etwa Graphen, beobachten. Die Forscher hoffen, dass sich so kleinere Speichertechnik entwickeln lässt, bietet Graphen doch neue Möglichkeiten in der Elektronik und Spintronik.