Messtechnik und Analytik

Gerätebeschreibung:

Das FEI Helios NanoLab 600 DualBeam kombiniert einen Ionenstrahl (engl. focused ion beam (FIB) und Elektronenstrahl zur fokussierten Direktstrukturierung mit der Funktion eines hochauflösenden Rasterelektronenmikroskops.  Es ist damit ein leistungsstarkes Gerät zur vielseitigen Materialanalyse und –strukturierung bei paralleler Bildgebung.

Die Probenkammer und Probentisch erlauben das Einbringen von Wafern und anderen Proben bis zu einer Größe von bis zu 15 cm.
In der Kammer wird ein Hochvakuum erzeugt. Der Probentisch ist computergesteuert und erlaubt das automatisierte Verfahren in 5 Achsen (x,y,z,Rotation r, Tilt t).

Ein Gasinjektionssystem (engl. gas injection system (GIS)) kann zum effizienteren Materialabtrag sowie zur Abscheidung von Metall- oder Isolationswerkstoffen verwendet werden.

Anwendungsfelder sind somit unter anderem die Lithographie, die Fertigung von Mikro- und Nanostrukturierung durch Direktstrukturierung sowie die Materialabscheidung von Metallen und Isolationswerkstoffen.

Allgemeine Spezifikationen:

• Hersteller: FEI Company
• Probenkammer und Probentisch
  • Euzentrisch, piezogesteuert in 5 Achsen (x,y,z,Rotation r, Verkippung t):
    x ,y = 150 mm,
    z = 10 mm, r = n x 360°, t = -5° bis 60°
• Elektronensäule:
  • Schottky-Feldemissionskathode
  • Beschleunigungsspannung 360 V – 30 kV
  • Strahlstrom < 20 nA
• Ionensäule
  • Ga-Ionenemitter
  • Beschleunigungsspannung 0,5 – 30 kV
  • Strahlstrom 0,35 – 20 nA
• Detektoren: Sekundärelektronen, Rückstreuelektronen, Everhart-Thornley-Detektor
  • Abscheidung: Platin Pt, Kohlenstoff C, Isolatormaterial
• Zusätzliche Software:
  • AutoFIB
  • FEI NanoBuilder
• Zusätzliches Equipment: 2x Kleindiek Nanomanipulatoren

Gerätestandort: Institut für Technischne Optik (ITO) Nanomesslabor

Ansprechpartner:

Holger Rühl

Gerätebeschreibung:

Hirox RH-2000 Basisgerät:

Das Hirox RH-2000 ist ein digitales Mikroskop, ausgestattet mit dem MXB-2500REZ Revolver-Zoomobjektiv oder wahlweise mit dem MXB 5040RZ hochauflösendem Zoomobjektiv mit optischer 3D-Drehung. Mit dem Mikroskop lassen sich 2D/3D Proben neben der Standardaufnahme auch im 2D/3D-Kachelmodus (Stitching) darstellen. 3D Darstellungen werden mit einer Reihe von Höhenschnittbildern einer Probe aufgenommen und über die Steuersoftware zusammengefügt. Für Aufnahmen aus verschiedenen Blickwinkel hat das RH-2000 eine um 180° schwenkbare Mikroskopsäule.

Hirox-Softwarepaket:

Das Hirox Softwarepaket bietet eine breite Palette digitaler Licht- und Farbbedingungen und Auflösungseinstellungen. Analyseverarbeitungstechniken ermöglichen schnelle Linien-, Flächen- und Höhenmessungen sowie statistische Zusammenfassungen der analysierten Bilder, so dass z. B. die Größe von Körnern oder Mikrostrukturen schnell bestimmt werden können. Dreidimensionale Analysen liefern detaillierte Informationen u.a. über Oberflächenstrukturen einer Probe.

XY-Tisch:

Das Basisgerät ist ausgestattet mit einem motorisiertem XY-Achsentisch, der sich über Maus, Pfeiltasten oder Joystick steuern läßt. Die Achsenverfahrgeschwindigkeit paßt sich automatisch an die am Mikroskop eingestellte Vergrößerung an (Vergrößerung 35X  - schnellste Achsengeschwindigkeit, Vergrößerung 2500X – langsamste Achsengeschwindigkeit). Der Arbeitsbereich beträgt 40mm X 40mm, die maximale Traglast 3kg.

MXB-2500REZ Revolver-Zoomobjektiv mit doppelter Beleuchtung:

Sehr großer Zoombereich (35-2500X) mit einem Dreifach-Objektivrevolver. Ein dualer Beleuchtungsmechanismus bietet sowohl koaxiale als auch Ringbeleuchtung. Der Bediener kann eine der beiden Einstellungen oder eine Mischung aus beiden wählen. Zusätzlich gibt es adaptive Polarisationsfilter und eine Blende, um eine Vielzahl von Anwendungen abzudecken.

MXB 5040RZ Hochauflösendes Zoomobjektiv mit optischer 3D-Drehung:

Dieses Universalobjektiv kann mit einer großen Auswahl an optischen Adaptern ausgestattet werden.

Das Anbringen eines Drehkopfadapters ermöglicht eine 360-Grad-Drehung mit der Möglichkeit der Inspektion aus verschiedenen Winkeln. Die verschiedenen Adapter lassen sich am Mikroskop durch einen einfachen Schnappmechanismus austauschen. Der Vergrößerungsbereich erstreckt sich von 20x-800x.

Allgemeine Spezifikationen:

RH-2000 Basis

MXB-2500REZ

MXB-5040RZ

Gerätestandort:

Messtechniklabor

Ansprechpartner:

Ernst Müller , Email: ernst.mueller@ifm.uni-stuttgart.de

Thomas Günther

Gerätebeschreibung:

Das Nanosurf NaioAFM ist ein All-in-One tragbares Rasterkraftmikroskop (AFM) für die Lehre in der Nanomesstechnik und die Vermessung kleiner Proben. Das Gerät kann ortsunabhängig aufgestellt werden und bietet eine nutzerfreundliche Handhabung.

Das AFM ist zur Bildaufnahme von Topografiemessungen und zur hochgenauen Messung von z-Höhen geeignet.

Allgemeine Spezifikationen:

• Hersteller: Nanosurf AG
• Probenspezifikation:
  • Festkörper (keine Flüssigkeitsmessungen, kein Vakuum, keine biologischen Proben)
  • 12mm x 12mm x 3.5mm
  • Scan Range: 70µm x 70 µm x 14 µm
• Messmodi:
  • Bildgebung: Contactmode, Tappingmode, Phasenkontrast
  • Elektrische Eigenschaften: Spreading Resistance (SSRM)
  • Mechanische Eigenschaften: Kraftspektroskopie, Kraftmodulation
  • Weitere: Lithographie
• Zusätzliches:
  • Script Programmers Manual

Gerätestandort:

Messtechniklabor

Ansprechpartnerin:

Kalizan, Petra

Verlinkung auf Projekte/Publikationen:

Eigentum des Instituts für Mikrointegration

Gerätebeschreibung:

Das NaioSTM ist ein Rastertunnelmikroskop für sehr einfache und schnelle user-friendly Bedienung, mit dem man in wenigen Minuten Atome auflösen kann. Durch sein leichtes Gewicht, ist das Gerät an jedem Ort anwendbar. Die Bedienung verfolgt vollkommen elektronisch über den Computer.

STM ist für die Messung im tiefem Atomaren Bereich gedacht. Man kann die Interaktion der Moleküle zwischen 2 versch. Elementen betrachten oder mit veränderbarer Spannung das Benehmen unterschiedlicher Orbitale im Gitter aufnehmen, mitunter auch die Dichte und Anordnung im Z-Bereich des Molekularen Gitters.

Es sind auch Spektroskopischen und Lithographischen Messungen möglich.

Allgemeine Spezifikationen:

• Modus:
  • Rastertunnelmikroskopie ( Topographie und Spannung)
  • Spektroskopie
  • Lithographie
• Probenspezifikation:
  • Nur die Messung an leitfähigen Proben möglich
  • Kleine flach polierte Proben
  • 10mm x 10mm x 3mm
  • Scan 500 nm x 500 nm x 200nm

Ansprechpartnerin:

Kalizan, Petra

Verlinkung auf Projekte/Publikationen:

• keine

Anschaffung und Finanzierung:

• Eigentum des Instituts für Mikrointegration

Gerätebeschreibung:

Das Mitaka MLP-3 ist ein Mikroskop zur optischen Topographie-/Profilmessung und zur Erstellung von 3D-Körperbilder über die Zusammensetzung von Profilschnitten. Das Mikroskop misst Oberflächenstruktur durch automatische Fokussierung eines Laserstrahls auf einen Punkt auf einer Probenoberfläche . Während der Messung erfasst der Autofokus-Sensor die Verschiebung des Laserspots und gibt diese Information an den Autofokusmechanismus zurück, dadurch wird das Objektiv in der fokussierten Position gehalten. Der Sensor kann bis zu 90° zur Vertikalen geschwenkt werden, um Messungen aus verschiedenen Winkeln durchzuführen und z.B. Profile von Rotationskörper bzw. 3D-Körperbilder zu erstellen.

Vorteile

- Großer Messbereich mit hoher Auflösung
- Hohe Geschwindigkeit bei der Konturmessung
- Messung von steilen Winkeln über 45° möglich
- Hohe Autofokus-Wiederholgenauigkeit (im Nanometerbereich)
- Unempfindlich gegenüber Oberflächenreflexionseigenschaften
- Spezieller Objektivaufbau für die Innenkonturmessung

Beschränkungen:

- Lange 3D-Messzeit im Vergleich zu typischen Messgeräten zur Flächenmessung
- Kleinerer akzeptabler Neigungswinkel für spiegelnde Oberflächen
- Es kann nur eine Objektivlinse montiert werden

Allgemeine Spezifikationen: (wichtigste Punkte):

Instrumentspecifications

• Vorhandene Objektive: 5x , 50x, 100x

Gerätestandort:

Messtechniklabor

Ansprechpartner:

Ernst Müller

Thomas Günther

Gerätebeschreibung:

Das invertierte und reflektierte Fluoreszenzmikroskop XDY-1 besteht aus einem umgekehrten Mikroskop und einem reflektierten Fluoreszenzmikroskop, das mit achromatischen Objektiven mit großem Arbeitsabstand und Weitfeldokularen ausgestattet ist. Das Mikroskop wird hauptsächlich zur Beobachtung von lebenden Zellen, Geweben, Flüssigkeiten und Ablagerungen verwendet, mitunter auch zur Beobachtung von transparentem Leben ohne Färbung.

Allgemeine Spezifikationen:

• Ausrüstung:
  • Weitfeld-Okulare
  • Koaxiales grob/fein Fokussystem
  • Phasenkontrasteinheit
  • Fluoreszenzeinheit mit x4 Fluoreszenzfiltern
  • Halogenlampe und Hochvolt-Quecksilberlampe

• Spezifikationen:
  • Objektive: x4 (0.10), x10 (0.25), x25 (0.40), x40 (0.65), x100 (1.25 Immersionsöl)
  • Trinokular
  • Stage: 224mm x 208mm
  • Blau und grün Filter
  • Filter B: 420~485nm
  • Filter G: 460~550nm
  • Filter UV: 330~400nm
  • Filter V: 395~415nm

Ansprechpartnerin:

Kalizan, Petra

Verlinkung auf Projekte/Publikationen:

• keine

Anschaffung und Finanzierung:

• Eigentum des Instituts für Mikrointegration