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Tennant20 Osmium Beschichtungssystem für REM

MFTE20

Der Tennant20 ist ein automatisiertes, handliches PE-CVD System für die Herstellung von ultra-dünnen, reinen Os-Schichten für REM-, EDX-, EBSD-, AES-, XPS-Analysen. Das rotationsgepumpte, geschlossene System erzeugt isotrope Os-Schichten mit sehr geringen Korngrößen und hoher Leitfähigkeit.

Produktdetails

Beschreibung

Mit dem neuen Tennant20 Osmium-Coater lassen sich sehr einfach ultra-dünne, leitfähige, metallische Schichten abscheiden. Er erzeugt eine isotrope, feinkörnige Beschichtung ideal für nichtleitende Proben für REM-, EDX-, EBSD-, AES-, XPS-Analysen.

Der Produktname „Tennant20“ leitet sich vom Namen des britischen Wissenschaftlers Smithson Tennant ab, der 1803 Osmium entdeckte. Er isolierte das Metall zusammen mit Iridium in Rückständen von in Königswasser gelöstem Platin.

 

 

 

 

Das Verfahren

  • Plasma-Enhanced-Chemical-Vapor-Deposition (PE-CVD) aus OsO4-Gas (Sublimationsquelle aus OsO4-Kristallen)

 

Die Beschichtung

  • Ultradünne, leitfähige, reine metallische Os-Filme
  • Sehr feine Körnung
  • Keine Hitzeschäden
  • Isotrope Beschichtung

 

Das Ergebnis:

  • Selbst bei Proben mit komplizierter Struktur bedeckt ein Os-Film von 1-10nm Dicke jede Seite der Probe vollständig -> sehr geringe Aufladungseffekte im REM
  • Die feine Korngröße erhält die Oberflächenstruktur der Proben auch bei hohen Vergrößerungen
  • Ultradünne Beschichtungen <1nm zeigen ein sehr geringes Signal in EDX-, AES-, XPS-, EBSD-Analysen


Das Verfahren

Der Tennant20 Osmium-Coater erzeugt durch ein patentiertes PE-CVD Verfahren (Plasma-Enhanced Chemical-Vapor-Deposition) einen ultra-dünnen und trotzdem leitfähigen Osmiumfilm von unter 1nm bis 30nm Dicke.
Bei der Plasma-Gasphasen-Abscheidung wird Osmiumtetroxid aus einer Sublimationsquelle als Prozessgas in die Vakuumkammer eingeleitet und ein Plasma durch DC-Glimmentladung erzeugt. Während des Prozesses wird die Kammer in zwei Bereiche unterteilt: die positive Säule und die negative Glimmzone. Die Prozessdauer beträgt wenige Sekunden bis Minuten.

 

 

 


 

 

Quelle: Stefan Diller – Scientific Photography

 

 


 

 

Höhe der negativen Glimmphase
Der negative Glimmphasenbereich herkömmlicher Elektroden ist nur 5 mm hoch. Im Bereich der positiven Säule bildet sich eine OsO4-Beschichtung, wenn eine Probe höher als 5 mm ist.
Der Tennant20 erzeugt einen größeren negativen Glimmphasenbereich (20 mm hoch) und größere Proben können in hervorragender Qualität beschichtet werden.

 

 

 

Gleichmäßige Schichtdicke
Die Beschichtungsdicke ist bei herkömmlichen Parallelplattenelektroden ungleichmäßig. Die Schicht ist in der Mitte und am Rand dicker, in dem Ring dazwischen dünner. Die Elektroden des Tennant20 haben ein spezielles Design, so dass die Entladung nicht nur am Rand zentriert ist, sondern im gesamten Probenbereich eine gleichmäßige negative Glimmphase aufweist.

 

 

 


Die Beschichtung

Durch das Beschichtungsverfahren legt sich der Film isotrop auf alle Oberflächen der Proben. Auch bei komplizierten Proben-Geometrien wie z.B. dreidimensionalen biologischen Proben, Fasern, Pulver, porösen Materialien oder Nanopartikeln wird eine gute Leitfähigkeit erreicht. Elektronenstrahl-Analysemethoden wie REM, EDX, EBSD, AES, XPS gelingen überzeugend gut, auch bei sehr hohen Auflösungen und Strahldichten.

 

Os PE-CVD coating vs. Au Sputter coating

 

 

Der Tennant20 ist PID-geregelt, um den Beschichtungsstrom zu stabilisieren und somit eine hoch-reproduzierbare Filmabscheidung zu ermöglichen. Der Beschichtungsstrom wird jede 1/10000s gemessen und von einem 32-Bit-Mikroprozessor ausgewertet. Basierend auf PID-Regelung wird die optimale Leistung mit einem eigens entwickelten Algorithmus errechnet.

 

 


Das Ergebnis

Acetate Fiber

Os Coat Magnification : x500  /  Au Sputter Coat Magnification : x500

Die Sputter-Goldschicht hat eine schlechte Umhüllung und lädt sich auf. Die Textur der Oberfläche sieht metallisch aus. Die Osmiumbeschichtung ermöglicht hingegen Bildgebung ohne Aufladungseffekte, die Textur der Oberfläche bleibt erhalten und sichtbar. Selbst bei geringer Vergrößerung ist der Unterschied zwischen den beiden Beschichtungsmethoden offensichtlich.


SiC Wheel

 

Vergleich der Oberflächenstruktur von drei Beschichtungen: Osmium PE-CVD-, Gold-Sputter- und Platin-Sputter-Oberfläche

 

 


 

 

Polymer film, Osmium-coated, 100.000x Polymer film, Platinum-coated, 100.000x
Images by Industrial Technology Research Institute of Taiwan (ITRI)

 

 

 

 


 

 

Gefriergetrockneter Aminosäurekuchen, Os-beschichtet, 600x

Gefriergetrockneter Kuchen hat eine komplizierte Matrixstruktur. Er ist fragil und ist hitzeempfindlich. Eine Os-Beschichtung liefert ein klares Bild der ursprünglichen Struktur ohne Beschädigung.

Gefriergetrockneter Aminosäurekuchen, Pt-besputtert, 600x

Die Fadenstruktur des gefriergetrockneten Kuchens ist verschwommen, abgeschattete Bereiche und die Stukturen in der Tiefe sind nicht mehr klar sichtbar.

Die Matrixstruktur wird durch Sputterpartikel zerstört.

 

 


 

 

Os Beschichtung

Au/Pd Beschichtung

 

 

 

Microbes + 10nm
Os (SEM)

 

 

 

Particle Size
3nm Os on SiN
(TEM)

 

 


 

 

 

 

Weitere Informationen

Weitere Informationen
Abmessung 390(L) x 385(T) x 435(H)mm
Elektrische Leistung 230V
Verpackungseinheit 1 Stück
Gewicht 22kg
Gewicht 22.000000

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