Methode und Gerät für eine zeitaufgelöste Interferometrie-Messung

Zur Untersuchung von Materialien im Nanometerbereich (Halbleiterdevices, Prozessoren, funktionale Materialien) wird heute bevorzugt auf die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) zurückgegriffen. Die Elektronenholographie als Erweiterung ermöglicht die Messung elektronischer und magnetischer Felder mit derselben Ortsauflösung. Hierfür wird das Interferenzmuster zweier überlagerter Elektronenstrahlen über eine gegebene Belichtungszeit aufgenommen und ausgewertet. Im TEM ist das Unterschreiten von Aufnahmezeiten im Millisekunden Bereich technisch sehr aufwändig und erschwert somit die Untersuchung dynamischer Prozesse.

Die hier vorgestellte Erfindung beschreibt, wie mit minimalem technischem Aufwand, die Belichtungszeit nahezu jedes TEMs maßgeblich reduziert werden kann. Hierzu wird innerhalb der Belichtungszeit das Interferenzmuster zeitweise bewusst gestört und für einen Bruchteil der Belichtungszeit nicht gestört. Das gesamte gemessene Interferenzmuster wird holographisch rekonstruiert, wobei lediglich die Informationen aus dem ungestörten Zeitbereich herausgefiltert werden. Da diese viel kürzer als die Belichtungszeit ist, ermöglicht dies Zeitauflösungen im Nano- und Pikosekundenbereich, bei Ortsauflösungen im Nanometerbereich.