DE2009005B2 - Verfahren zur Abbildung von Objektoberflächen, welche mittels elektromagnetischer Strahlenquellen zur Photoemission von Elektronen angeregt werden und Elektronenemissionsmikroskop zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

während einer Umwandlung des kritallinen Gefüges eignet Jedoch ist die erzielte Bildhelligkeit bei hoher elektronenoptischer Vergrößerung für eine bequeme Beobachtung oft zu gering, auch wenn zwei oder mehrere derartige, am Elektronenemissionsmikroskop s angebrachte Lichtquellen gleichzeitig verwendet werden, um die Bestrahlungsstärke auf dem bestrahlten Objekt zu erhöhen, wie dies z. B. aus R. U y e d a, Electron Microscopy 1966, Vol. I₁ 1966, Tokyo (Sixth International Congress for Electron Microscopy, Kyoto, 1966), Seiten 217 und 218 bekannt ist Die unter der Bezeichnung Laser verfügbaren Lichtquellen würden es nun gestatten, die Bestrahlungsdichte der die Photoelektronen auslösenden Lichtquanten um mehrere Größenordnungen zu steigern und damit auch die Helligkeit des emissionsmikroskopischen Bildes zu erhöhen. Dabei würde jedoch infolge der Monochromasie des Laser-Lichtes die für die Beobachtung und photographische Registrierung der Gefügezusammenst'tzung vorteilhafte Abstufung des Bildkontrastes verlorengehen, denn Objektstellen, deren Grenzenergie der Photoemission über der Energie der Lichtquanten des Laser-Lichtes liegen, würden keine Photoelektronen emittieren, also im Biid auf dem Leuchtschirm schwarz erscheinen, während Objektstellen, deren Grenzenergie der Photoemission unter der Energie der Lichtquanten liegen, infolge der hohen Intensität der Laser-Strahlung auf dem Leuchtschirm fast ohne Differenzierung hell erscheinen würden. Eine Grenzenergie, welche die minimale Energie der Lichtquanten darstellt, die eine Auslösung von Photoelektronen bewirken kann, tritt nur bei Auslösung der Elektronen durch Lichtquanten in Erscheinung, nicht aber beispielsweise bei thermischer Auslösung von Elektronen. Dies beruht auf dem quantenhaften Einzelprozeß der Photoemission. Dadurch würden im emissionselektronenmikroskopischen Bild, welches durch die mit monochromatischer LASER-Strahlung aus dem Objekt ausgelösten Photoelektronen erzeugt wird, in den meisten Fällen die für die phänomenologische Strukturdeutung wichtigen Grautöne fast vollständig fehlen. Durch den Verlust der günstigen, bei Anwendung der Quecksilberlampen gewohnten Grauabstufung bei Verwendung von intensivem monochromatischem Licht, welche für die gleichzeitige Sichtbarkeit der in einem Strukturbild lokalisierbaren Objektdetails mit sehr verschiedener Grenzenergie nötig ist, wäre es auch außerordentlich schwierig und in vielen Fällen unmöglich, die unter Verwendung intensiver monochromatischer Lichtquellen gewonnenen Ergebnisse den Objektdetails zuzuordnen, die in einem mit dem Licht der Quecksilberlampen erzielbaren Strukturbild erkennbar sind.

Die Auslösung der Photoelektronen im Emissionsmikroskop durch monoenergetische Lichtquantun würde die Möglichkeit einer Analyse einer Objektoberfläche bei eiektronenmikroskopischer Vergrößerung der Objektdetails bieten, indem entweder durch Variation der Energie der Lichtquanten die Grenzenergie einzelner Strukturelemente gemessen wird oder bei fester, über der Grenzenergie liegenden Energie der Lichtquanten mit einer bekannten Einrichtung die Energieverteilung der aus einzelnen Objektstellen ausgelösten Elektronen registriert wird. Infolge des Verlustes der Grauabstufung bei der Verwendung von intensivem monochromatischem Licht wäre es jedoch wieder außerordentlich schwierig oder unmöglich, die bei dieser Art der Analyse erhaltenen Meßergebnisse den zugehörigen in einem Strukturbild lokalisierten Objektdetails zuzuordnen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines Elektronenemissionsmikroskops und hierfür geeignetes Elektronenemissionsmikroskop anzugeben, mit welchem die erwähnten Nachteile vermieden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Abbildung von Objektoberflächen, welche mittels elektromagnetischer Strahlenquellen zur Photoemission von Elektronen angeregt werden, in einem Elektronenemissionsmikroskop, das in einem auf Hochvakuum evakuierbaren Tubus das auf negative Hochspannung gelegte Objekt und elektronenoptische Linsen zur Abbildung der Objektoberfläche mittels der Photoelektronen aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines kontrastreichen, die Zuordnung von bestimmten Aufhellungen zu bestimmten Objektstellen ermöglichenden Übersichtsbildes mit polychromatischem Licht eingestrahlt wird und gleichzeitig oder alternativ vorher oder nachher zur Aufhellung oder zur Erhöhung der Bildhelligkeit der bestimmten Objektstellen mit monochromatischem Licht eingestrahlt wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ergibt besondere Vorteile für die Materialanalyse aufgrund der Photoemission im emissionsmikroskopischen Bild. Es ist zwar denkbar, eine solche Analyse mit bisher bekannten Geräten durchzuführen, wobei z. B. die Geschwindigkeitsanalyse in einem Elektronenemissionsmikroskop, welches mit einer monochromatischen Lichtquelle ausgerüstet ist, durchgeführt wird und die Bildbeobachtung in einem anderen mit einer polychromatischen Lichtquelle ausgerüsteten Elektronenemissionsmikroskop. Das Aufsuchen derselben Objektstelle in beiden Geräten und die exakte Einstellung derselben Vergrößerung würde die Durchführung dieses Verfahrens experimentell sehr behindern. Erschwerend würde der Umstand hinzutreten, daß infolge der verschiedenen Grauabstufungen die Bilder derselben Objektstelle sehr verschieden aussehen können. Doch abgesehen von dem Aufwand, der zur experimentellen Durchführung erforderlich wäre, wären die Ergebnisse, die man so erhalten würde, von geringem Wert, weil die Adsorptionsschichten, die auf dem Objekt z. B. beim Ausschleusen aus einem Gerät und Einschleusen in das andere entstehen, die Photoemission auf meist irreversible Weise stören.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert

Die Fig.2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. In den F i g. 2a und 2b sind zwei verschiedene Vertikalschnitte der Objektkammer Γ eines Elektronenemissionsmikroskops dargestellt, welches mit drei Quecksilber-Höchstdrucklampen 12 als polychromatische Strahlungsquelle und einer monochromatischen Lichtquelle 14 und mit einem Laser 14 als monochromatische Strahlungsquelle ausgerüstet ist

Die Strahlungsquelleh, die in einem Zeitpunkt nicht benötigt werden, können durch Unterbrechen der Speisespannung gelöscht werden. Dies ist an der F i g. 2a rechts angebrachten Quecksilber-Höchstdrucklampe schematisch dargestellt Die abwechslungsweise oder gleichzeitige Beleuchtung des Objektes kann auch dadurch erzielt werden, daß die Strahlung der Lichtquellen, die in einem bestimmten Zeitpunkt nicht benötigt wird, durch die Blende 15 bzw. 16 abgefangen wird, die in das Strahlenbündel geschwenkt wird.

Zweckmäßigerweise sind diese Blenden, wie in Fig.2b dargestellt, so angebracht, daß sie für das

Beleuchtungsbündel der zugehörigen Lampe eine verstellbare Aperturbegrenzung bilden. Dies bedeutet, daß während des Einschwenkens der Blende in den Strahl die Bestrahlungsintensität auf dem Objekt abnimmt, jedoch die Größe der beleuchteten Fläche des Objektes nicht verändert wird. Dazu können insbesondere sogenannte Irisblenden dienen, bei welchen beim allmählichen Schließen zuerst die Randzonen des Bündels abgeblendet werden.

Zu Beginn der Beobachtung eines noch unbekannten Objektes wird die Strahlung der monochromatischen Lichtquelle abgeblendet, wobei die in breiten Spektralbereichen emittierenden Quecksilber-Höchstdrucklampen infolge der gut abgestuften Grau-Kontraste der Bilder eine gute Übersicht gewährleisten. Anschließend wird die Blende für die monochromatische Laser-Strahlung geöffnet, wobei infolge zusätzlicher Auslösung von Photoelektronen die Bildintensität einiger Objektteile in dem Maße gesteigert wird, in welchem die Blende geöffnet wird. Dabei ist es zweckmäßig, die Wellenlän- M gen der monochromatischen Lichtquelle so zu wählen, daß von der Intensitätserhöhung besonders interessante Objektdetails betroffen werden und eine Registrierung mit kurzer Belichtungszeit ermöglicht wird. Diese Helligkeitssteigerung unter Beibehaltung der für die Beurteilung wesentlichen Aufhellung durch die Quecksilberlampen ist mit diesem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung möglich. Die dadurch erzielte Einhaltung desselben Bildausschnittes sowie derselben Vergrößerung und Verdrehung des Bildes bei einem Wechsel der für die Bilderzeugung benutzten Lichtquellen ist eine wesentliche Voraussetzung zur praktischen Durchführbarkeit des Verfahrens.

Ein anderes Beispiel des Verfahrens nach der Erfindung betrifft die Beeinflussung der Kontrastverhältnisse. Auch bei diesem Beispiel wird die zunächst geschlossene Blende im Strahlengang des Lasers in zweckmäßigem Maße geöffnet. Da durch die Laser-Strahlung aus einigen Objektbereichen zusätzliche Photoelektronen ausgelöst werden, aus anderen Objektbereichen dagegen nicht, wird der Kontrast des Bildes an gewissen Steilen verstärkt, während er an anderen Stellen unbeeinflußt bleibt. Es ist zweckmäßig, für dieses Beispiel des Verfahrens einen Laser mit stetig variierbarer Wellenlänge zu benutzen. Denn durch Variation der Wellenlänge wird in diesem Beispiel die durch die Laser-Strahlung verursachte Kontrasterhöhung an diejenige Objektstelle verlegt, an der sie besonders nützlich ist. Diese Herstellung des optimalen Konstrastes besonders interessierender Objektstellen so unter Beibehaltung des für die Einordnung der Erkenntnisse nötigen großen Materialumfanges des Bildes unter Verwendung der Quecksilber-Höchstdrucklampen gelingt bei diesem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung.

Wird ein Elektronenemissionsmikroskop mit mehreren Lasern ausgerüstet, wobei wieder mit Blenden die gewünschten Intensitäten der Beleuchtungsbündel eingestellt werden können, ergibt sich die Möglichkeit, die Wellenlängen der einzelnen Laser so zu wählen, daß der Kontrast an verschiedenen, besonders interessierenden Stellen des Objektes erhöht wird.

Um die Auswahl der verfügbaren Laser-Wellenlängen zu erhöhen, ist es vorteilhaft, die Laser 17,17i> auf Revolvern mit der Drehachse 19 zu montieren, welche auch noch Laser anderer Wellenlänge enthalten, so daß durch Drehen von beispielsweise 2 Revolvern jeweils 2 verschiedene Laser auf das Objekt gerichtet werden können. In der F i g. 3 ist ein Querschnitt durch einen solchen Revolver dargestellt, der für die Aufnahme von 6 Lasern eingerichtet ist.

Beim Betrieb eines solchen Elektronenemissionsmikroskops können die Blenden in den Beleuchtungsbündeln der Quecksilberlampen und der Laser wiederum so eingestellt werden, daß die Kontrastverhältnisse an besonders interessierenden Stellen des Objektes optimal sind. Die empirische Einstellung des Optimums erfolgt in einfacher Weise durch Beobachtung des Leuchtschirmbildes. Dieses Verfahren der Kontrastbeeinflussung bedeutet einen großen Fortschritt

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn das Elektronenemissionsmikroskop außer mit wenigstens einer Quecksilber-Höchstdrucklampe und einem Laser mit fester Wellenlänge noch mit einem Laser 20 mit kontinuierlich einstellbarer Wellenlänge ausgerüstet wird, wie ebenfalls in F i g. 3 dargestellt ist.

Mit einem solchen Emissionsmikroskop kann die Messung der Grenzenergie der Photoemission von Elektronen durchgeführt werden. Ein erstes Bild des gewählten Objektbereiches wird mit ausgeblendeter Strahlung der Quecksilberlampeii und des kontinuierlichen Lasers mit dem Licht des Lasers mit fester Energie der Lichtquanten aufgenommen. Bei einem zweiten Bild sind die Blenden so eingestellt, daß nur das Licht des veränderlichen Lasers das Objekt erreicht Die Grenzenergie der Objektstellen, die im Lichte des Lasers mit niedriger Energie der Lichtquanten nicht abgebildet werden, im Licht des Lasers mit höherer Energie der Lichtquanten jedoch aufgehellt sind, liegt zwischen den Energien der Lichtquanten der beiden Laser. Die energetische Auflösung dieses Verfahrens ist durch Änderung der Wellenlänge des kontinuierlich einstellbaren Lasers variabel.

Für die Aufnahme eines dritten Bildes wird die Strahlung der beiden Laser abgeblendet und diejenige der Quecksilberlampe zum Objekt durchgelassen. Dieses dritte Bild ermöglicht die Zuordnung der beobachteten Grenzenergie zu den entsprechenden Objektstellen. Der Vergleich der Bilder erfolgt zweckmäßigerweise mittels eines Stereo-Betrachtungsgerätes, wobei die durch die Anordnung gegebene Einhaltung desselben Vergrößerungsmaßstabes beider Bilder unabdingbare Voraussetzung für die Durchführung dieser Analyse ist.

Ein weiteres Beispiel der Anwendung des Elektronenemissionsmikroskops entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist die Registrierung der Grenzenergie der Photoemission sämtlicher Details eines emissionselektronenmikroskopischen Bildes. Dabei wird in einem ersten Schritt die Strahlung der Laser abgeblendet und ein Bild des gewählten Objektbereiches mit den durch das Licht der Quecksilberlampen ausgelösten Photoelektronen aufgenommen. Dieses Bild dient zur Orientierung und später zum Eintragen der gewonnenen Ergebnisse. Mit Elektronen, die mit Licht des kontinuierlich veränderlichen Lasers (das Licht der anderen Quellen ist abgeblendet) ausgelöst wurden, wird eine Serie photographischer Bilder eines ausgewählten Objektbereiches aufgenommen, indem die Energie der von dem Laser emittierten Lichtquanten zwischen jeweils zwei Aufnahmen um den Betrag Δ Ε geändert wird. Die Grenzenergie der Photoemission eines Objektdetails, welches auf dem Bild mit der Quantenenergie Enoch nicht erkennbar ist, sondern nur auf den Bildern mit größerer Energie der auslösenden Lichtquanten, liegt zwischen Eund E+ AE

Durch Anwendung des in diesem Beispiel erwähnten Verfahrens können die Grenzenergien der Photoemission von sämtlichen Bereichen des Objektes gemessen werden, und die daraus resultierende Materialanalyse bedeutet einen großen Fortschritt.

Das Ausführungsbeispiel entsprechend der F i g. 4 ν eist eine öffnung im Leuchtschirm 4a des Elektronenemissionsmikroskops und dahinter einen Auffänger für die Messung des Elektronenstromes und/oder eine Vorrichtung zur Messung der Energieverteilung des Elektronenstrahles auf. Am Emissionsmikroskop sind wiederum beispielsweise 2 Quecksilberlampen, ein Laser mit fester und ein Laser mit veränderlichen Wellenlänge angebracht, deren Strahlung auf das Objekt gerichtet ist.

Die F i g. 4 zeigt schematisch im Tubus 1 zwei Leuchtschirme 4 und 4a, die um eine rechts bzw. links befindliche Achse geschwenkt werden können. Der um die linke Achse schwenkbare Leuchtschirm 4a enthält eine vorteilhaft veränderliche Blende, durch welche das Elektronenbündel ausgeblendet wird, welches aus einem bestimmten Bereich des Objektes stammt.

Unterhalb der Leuchtschirme kann in einer Kammer 21, welche ebenfalls auf Hochvakuum evakuierbar ist, beispielsweise mittels eines Schlittens die Einrichtung 22 zur Herstellung photographischer Aufnahmen des Objektes gegen die Einrichtungen zur Durchführung der Messung ausgetauscht werden.

In der Fig.4 ist in Arbeitsstellung in der optischen Achse des Elektronenemissionsmikroskops die Einrichtung 22 zur Herstellung photographischer Aufnahmen dargestellt. Links stellt ein Faradaybecher 23 eine Einrichtung dar, mit welcher der durch die Blendenöffnung im Leuchtschirm hindurchtretende Elektronenstrom gemessen werden kann. Rechts ist eine Einrichtung skizziert, welche gestattet, die Verteilung der Geschwindigkeit der aus dem gewählten Objektbereich austretenden Photoelektronen zu bestimmen. Diese Einrichtung besteht aus einem Monochromator für Elektronen, dessen Austrittsspalt mit einer Einrichtung zur Messung des Elektronenstroms ausgerüstet ist. Als Beispiel eines Monochromators ist in Fig.4 eine unter der Bezeichnung »Möllenstedtscher Geschwindigkeitsanalysator« bekannte elektrostatische Einzellinse 24 dargestellt, als Elektronenauffänger unterhalb der Blende 25 ist zur Messung der zu erwartenden kleinen Ströme ein Sekundärelektronenvervielfacher 26 eingezeichnet.

Ein Beispiel der Anwendung des Elektronenemissionsmikroskops gemäß diesem Ausführungsbeispiel betrifft ebenfalls die Materialanalyse durch Messung der Photoemission. Zuerst sei die Strahlung des Lasers durch die Blende abgedeckt. Mit den Elektronen, die durch die Quecksilber-Höchstdrucklampe ausgelöst wurden, wird das Objekt abgebildet und so verschoben, daß die aus der zu analysierenden Objektstelle ausgelösten Elektronen durch die im Leuchtschirm ausgesparte Blendenöffnung in eine Apparatur eintreten, die für die Messung der Intensität des Elektronenstrahles und/oder zur Messung der Energieverteilung der Elektronen dieses Bündel eingerichtet ist. Dann unterbricht man die Strahlung der Quecksilberlampen, läßt die Strahlung der monochromatischen Lichtquelle oder -quellen das Objekt erreichen und mißt die Anzahl und die Energieverteilung der aus dem ausgewählten Objektbereich emittierten Photoelektronen. Eine sichere Zuordnung der Strukturelemente, die auf diese Weise analysiert wurden, zu dem vorliegenden Objekt, ist mit diesem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung möglich.

Ein weiteres Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb des zuletzt beschriebenen Elektronenemissionsmikroskops betrifft die Messung der Photoemission z. B. von Photokathoden für Photozellen. Dabei wird wie in dem beschriebenen Verfahren zur Materialanalyse nach Einstellung des Bildes einer interessierenden Objektstelle auf die im Leuchtschirm ausgesparte Blendenöffnung die Strahlung der Quecksilberlampen abgeblendet, die eines Lasers aufgeblendet und die Messung der Photoelektronen aus Objektbereichen mikroskopischer Größe durchgeführt. Die Ergebnisse werden wieder den Bereichen des mit Licht der polychromatischen Lichtquelle erzeugten Bildes zugeordnet. Auf diese Weise kann bei der Herstellung von Photokathoden nach Messung der spektralen Emission an den günstigsten Objektstellen die Suche nach einer Technologie erfolgen, welche die günstigen Zustände auf der ganzen Fläche der Kathode erzeugt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Abbildung von Objektoberflächen, welche mittels elektromagnetischer Strahlenquellen zur Photoemission von Elektronen angeregt werden, in einem Elektronenemissionsmikroskop, das in einem auf Hochvakuum evakuierbaren Tubus das auf negative Hochspannung gelegte Objekt und elektronenoptische Linsen zur Abbildung der Objektoberfläche mittels der Photoelektronen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines kontrastreichen, die Zuordnung von bestimmten Aufhellungen zu bestimmten Objektstellen ermöglichenden Übersichtsbildes mit polychromatischem Licht eingestrahlt wird und gleichzeitig oder alternativ vorher oder nachher zur Aufhellung oder zur Erhöhung der Bildhelligkeit der bestimmten Objektstellen mit monochromatischem Licht eingestrahlt wird.

2. Elektronenemissionsmikroskop zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine monochromatische Lichtquelle (20) mit veränderlicher Wellenlänge vorgesehen ist (F i g. 3).

3. Elektronenemissionsmikroskop zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als monochromatische Lichtquellen Laser (14,17,176,20) vorgesehen sind.

4. Elektronenemissionsmikroskop zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß veränderliche Blenden (15, 16) zur Einstellung der Bestrahlungsstärken einer oder mehrerer Lichtquellen (12, 14, 17, 20) vorgesehen sind.

5. Elektronenemissionsmikroskop nach Anspruch

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden (15,16) als Aperturblenden für das jeweilige Beleuchtungsbündel ausgebildet sind.

6. Elektronenemissionsmikroskop nach Anspruch

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aperturblenden als Irisblenden ausgebildet sind.

7. Elektronenemissionsmikroskop zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polychromatische Lichtquellen Quecksilber-Höchstdrucklampen (12) vorgesehen sind.

8. Elektronenemissionsmikroskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Quecksilber-Höchstdrucklampe (12) und mindestens 1 Laser (14) vorgesehen sind.

9. Elektronenemissionsmikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Revolver mindestens zwei Laser (17, i7b) angebracht sind, welche nacheinander in Arbeitsposition gebracht werden können (F i g. 3).

10. Elektronenemissionsmikroskop zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Leuchtschirm (4a) der zur Beobachtung des Bildes dient, eine Blendenöffnung ausgespart ist, und eine Vorrichtung (23,25,26) zur Messung des durch die Blendenöffnung getretenen Elektronenstroms vorhanden ist (F i g. 4).

11. Elektronenemissionsmikroskop nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Messung des Elektronenstroms mit einem Spektrometer (25, 26) zur Energieanalyse ausgerüstet ist.

Elektronenemissionsmikroskope, bei denen die Elektronen, welche das Objekt abbilden, durch elektromagnetische Strahlung, nämlich durch sichtbares Licht oder ultraviolettes Licht aus der Objekioberfläche s ausgelöst werden, sind bekannt. Ein derartiges Elektronenemissionsmikroskop ist z.B. in der Schweizer Patentschrift Nr. 4 55 959 beschrieben. Seine wesentlichen Merkmale werden anhand der F i g. l kurz erläutert: In einem auf Hochvakuum evakuierbaren Tubus 1 sind die elektronenoptischen Linsen 3 untergebracht Das am Objekthalter 6 befestigte abzubildende Objekt 7 befindet sich in Betrieb auf negativer Hochspannung, während Anodenteller 2 und Tubus 1 vorteilhafterweise geerdet sind. Die aus dem Objekt ausgelösten Elektronen werden durch die Hochspannung beschleunigt, und mittels dieser Elektronen wird durch die elektronenoptischen Linsen das Objekt stark vergrößert auf den Leuchtschirm 4 zur visuellen Beobachtung bzw. auf eine photographische

Schicht 5 zur Registrierung abgebildet Für die Beobachtung des Objektes bei erhöhter Temperatur enthält der Objekthalter eine Heizvorrichtung 8 und vorteilhaft ein Thermoelement 9 zur Messung der Temperatur. Bekannt ist auch die Auslösung der

abbildenden Elektronen durch Primärelektronen, durch Ionen, durch Lichtquanten oder infolge erhöhter Temperatur des Objektes. Alle diese Möglichkeiten sind in Fig. 1 veranschaulicht: 10 stellt eine Ionenquelle, 11 eine Elektronenquelle und 12 eine Quelle für ultraviolettes Licht dar. Aus dem elektronenmikroskopischen Bild können Schlüsse hinsichtlich der abgebildeten Oberfläche gezogen werden — siehe z. B. CH-PS 4 04 005. Bei dem Elektronenemissionsmikroskop nach dieser CH-PS wird eine Laserlichtquelle zur Auslösung der Photoelektronen aus dem Objekt verwandt. Es ist bei dem bekannten Elektronenemissionsmikroskop nach F i g. 1 vorteilhaft, das zur Auslösung verwendete ultraviolette Licht an der als Spiegel ausgebildeten Anode 2 in Richtung auf das Objekt zu reflektieren, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist.

Um einen größeren Bereich der Objektoberfläche abbilden zu können, ist der Objekthalter auf einem Kreuztisch 13 verschiebbar angeordnet. Das Elektronenemissionsmikroskop eignet sich vornehmlich zur Beobachtung von Umwandlungen des kristallinen Gefüges des Objektes bei Temperaturänderungen. Da die Auslösung von Photoelektronen durch ultraviolettes oder sichtbares Licht und die Abbildung der Oberfläche mit diesen Elektronen hohe Auflösung

der Objektstruktur mit größtmöglicher Schonung des

Objektes verbindet, wird diesem Verfahren meist der Vorzug gegeben, wenn das Objekt nicht infolge

thermischer Emission genügend Elektronen emittiert.

Die Anzahl der bei gleichmäßig intensiver Einstrahlung aus den verschiedenen Objektpartien ausgelösten Elektronen hängt von vielen Umständen ab u. a. von der Orientierung des einzelnen Kristallite gegen die optische Achse der Kathodenlinse, von dem lokalen Einfallswinkel der Strahlung sowie von der unterschiedliehen Austrittsarbeit der verschiedenen Materialien. Die Bilder enihalten also eine die reine Topographie der Oberfläche bedeutend übertreffende Information.

Bei Verwendung von Quecksilber-Höchstdrucklampen als Quellen für ultraviolettes Licht, deren Spektrum

aus mehreren breiten Emissionsbanden besteht, erzielt man einen gut abgestuften Kontrast der elektronenoptischen Bilder, welcher sich vorteilhaft für eine fortlaufende Beobachtung und photographische Registrierung