Chemischer Scharfblick auf Oberflächen
Topographisches Raman-Imaging
Eine neue integrierte Kombination aus einem konfokalen Raman-Imaging-System und einem optischen Profilometer ermöglicht erstmals die konfokale Abbildung der Verteilung der chemischen Bestandteile entlang der Oberfläche einer großen Probe. Damit wird die seit langem etablierte Raman-AFM-Kombination um eine Technik erweitert, die eine Vielzahl von Vorteilen bietet.
Abb. 1 Im rekonstruierten 3D-Raman-Bild eines Quarz sind der Diamanteinschluss (rot) und die Verunreinigungen im Diamant (türkis) zu erkennen.
Die konfokale Raman-Mikroskopie ist ein leistungsfähiges Tool für das chemische 3D-Imaging. Eine Stärke liegt vor allem darin, dass sich neben der Verteilung der chemischen Bestandteile auch weitere Eigenschaften wie die Kristallinität oder Materialspannungen mit einer lateralen Auflösung von bis zu 200 nm und einer Tiefenauflösung bis 500 nm bildlich darstellen lassen.
Auch relativ große Probenbereiche mit einigen Zentimetern Kantenlänge lassen sich damit noch gut untersuchen. Solche großen Bereiche sind aber praktisch immer verkippt oder rau im Vergleich zur Tiefenauflösung von weniger als einem Mikrometer. Daher liegen bei der Messung von großen Proben viele Bereiche gar nicht mehr im Fokus des konfokalen Mikroskops. Ideal wäre daher eine Technik, die es ermöglicht, die Oberflächentopographie zunächst mit einer Tiefenauflösung von 100 nm zu vermessen, um sie bei der anschließenden Raman-Messung nachzufahren. Damit wäre sichergestellt, dass die Raman-Information immer exakt von der Oberfläche (oder aus einer definierten Tiefe unterhalb davon) stammt. Zusätzlich erhielte man natürlich ein ebenfalls interessantes Topographiebild der Probe, welches mit den Raman-Daten korreliert werden könnte.
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