Topographisch / Morphologische Oberflächencharakterisierung

Fokus: 

3D-Geometrie, Kontur, Rauheit, Oberflächenstruktur

• 2D/3D-Topographiemessung - von Makro bis Nano
• Rauheits- und Welligkeitsmessung
• Mikro- und Nanostrukturvisualisierung
• Defekt- und Oberflächenmorphologie

Typische Methoden:

• AFM – Atomic Force Microscopy
  • 3D-Topographie im Nanometerbereich
• SEM – Rasterelektronenmikroskopie
  • Mikrostrukturen, Oberflächenmorphologie
• Konfokale Mikroskopie
  • hochauflösende 3D-Oberflächenmessung
• Taktile Rauheits- und Konturmesssysteme
  • Rauheit, Welligkeit, Kontur

Chemische Oberflächenanalysen

Fokus: 

Analyse der chemischen Zusammensetzung, Bindungszustände und Kontaminationen.

• Element- und Zusammensetzungsanalyse
• Kontaminations- & Rückstandsanalytik
• Bindungszustands- & chemische Zustandsanalyse
• Phasen- und Strukturcharakterisierung

Ausgewählte Methoden:

• EDX/EDS (bei SEM)
  → Elementanalyse (nicht so oberflächenspezifisch wie XPS)
• XPS – Röntgenphotoelektronenspektroskopie
  → Oberflächenchemie, Bindungszustände, Schichtdicken im nm-Bereich
• FIB-SIMS – Sekundärionen-Massenspektrometrie
  → Spurenelemente & Tiefenprofile
• Raman-Spektroskopie
  • chemische Phasen, Molekülstrukturen
• XRD – Röntgendiffraktometrie
  • Phasenanalyse, Identifikation von Kristallstrukturen, Mischphasen, Oxiden, kristalline Rückstände

Mechanische Oberflächenanalysen

Fokus: 

Untersuchen mechanische Eigenschaften wie Härte, Elastizität, Reibung oder Verschleiß.

• Härte- und Elastizitätsbestimmung (Mikro/Nano)
• Verschleiß- und Reibungsverhalten
• Haftfestigkeit von Schichten
• Mikro-/Nano-Mechanik von Oberflächen

Typische Methoden:

• Nanoindentation / Mikroindentation
  → Messung von Härte & Elastizitätsmodul im Mikro- und Nanobereich
• Scratch-Test
  → Haftfestigkeit von Schichten
• Tribologische Tests (Pin-on-Disk, Reib-/Verschleißtests)
  → Reibungskoeffizienten, Abrieb
• Mikrozug- oder Biegetests (für dünne Schichten)

Physikalische Oberflächeneigenschaften

Fokus: 

Bestimmung funktionaler, physikalischer Oberflächeneigenschaften.

• Elektrische & magnetische Eigenschaften (auch lokale Messungen).
• Thermische Eigenschaften von dünnen Oberflächenschichten.

Methoden:

• AFM-Kraftmessmodi (KPFM, MFM, EFM)
  → elektrische Potenziale, magnetische Domänen
• DSC von Oberflächenschichten
  → Phasenübergänge, thermische Reaktionen
• Thermische Leitfähigkeitsmessungen
  → Laser Flash Analysis (LFA) für dünne Schichten