DE102009015341A1 - Method for optical testing of sample during e.g. chemical analysis, involves detecting optical emission of sample depending on characteristic modulation i.e. temporally periodic modulation, of particle beam - Google Patents

Method for optical testing of sample during e.g. chemical analysis, involves detecting optical emission of sample depending on characteristic modulation i.e. temporally periodic modulation, of particle beam Download PDF

Info

Publication number
DE102009015341A1
DE102009015341A1 DE200910015341 DE102009015341A DE102009015341A1 DE 102009015341 A1 DE102009015341 A1 DE 102009015341A1 DE 200910015341 DE200910015341 DE 200910015341 DE 102009015341 A DE102009015341 A DE 102009015341A DE 102009015341 A1 DE102009015341 A1 DE 102009015341A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sample
particle beam
modulation
excitation
characteristic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200910015341
Other languages
German (de)
Inventor
Lucian Dr. Stefan
Christian Dr. Thomas
Christian Dr. Koos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss AG filed Critical Carl Zeiss AG
Priority to DE200910015341 priority Critical patent/DE102009015341A1/en
Publication of DE102009015341A1 publication Critical patent/DE102009015341A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G01N21/6458—Fluorescence microscopy
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/1717—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with a modulation of one or more physical properties of the sample during the optical investigation, e.g. electro-reflectance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/226—Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object
    • H01J37/228—Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object whereby illumination and light collection take place in the same area of the discharge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G01N2021/653—Coherent methods [CARS]
    • G01N2021/656—Raman microprobe

Abstract

The method involves irradiating a sample (26) with a temporally characteristic modulated particle beam (35) i.e. electron beam. The particle beam is selected in such a manner that the particle beam partially reversibly modifies the sample. The sample is excited to produce an optical emission from the sample by optical excitation, electrical excitation or thermal excitation. The optical emission of the sample is detected depending on the characteristic modulation i.e. temporally periodic modulation, of the particle beam. An independent claim is also included for a device for optical testing of a sample, comprising a source of particle beam.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur optischen Untersuchung von Proben, beispielsweise für chemische oder biologische Analysen. Bei derartigen Verfahren und Vorrichtungen zur optischen Untersuchung wird allgemein von einer Probe emittierte optische Strahlung detektiert und aus den Eigenschaften der detektierten Strahlung wie Wellenlänge oder Intensität auf Eigenschaften der Probe rückgeschlossen. Derartige Untersuchungen werden häufig ortsaufgelöst mittels eines Mikroskopaufbaus durchgeführt. Beispiele hierfür sind die Fluoreszenzmikroskopie, Mikro-Raman Untersuchungen oder ortsaufgelöste Infrarot(IR)-Spektroskopie.The The present invention relates to methods and apparatus for optical Examination of samples, for example for chemical or biological analyzes. In such methods and devices for optical inspection is generally emitted from a sample optical radiation detected and from the properties of the detected radiation like wavelength or intensity on properties the sample concluded. Such investigations will be often spatially resolved by means of a microscope setup carried out. Examples include fluorescence microscopy, Micro-Raman investigations or spatially resolved infrared (IR) spectroscopy.

Hochauflösende optische Mikroskopieverfahren umfassen beispielsweise die so genannte STORM(Stochastic Optical Reconstruction Microscopy)-Mikroskopie, RESOLFT(Reversible Switchable Optical Linear Fluorescence Transitions)-Mikroskopie oder die SIED(Stimulated Emission Depletion)-Mikroskopie, wobei letztere beispielsweise in der EP 1 616 216 A2 beschrieben ist. Bei derartigen Verfahren werden häufig so genannte Fluoreszenzmarker eingesetzt, d. h. fluoreszierende Elemente in der Probe verwendet. Die oben genannten Techniken erlauben eine relativ genaue Lokalisierung derartiger Fluoreszenzmarker oder anderer Fluoreszenzzentren, können aber keine Detailinformation hinsichtlich der Struktur der Proben geben. Zudem sind sie auf fluoreszierende Proben oder auf mit Fluoreszenzmarkern versehene Proben eingeschränkt. Die laterale Auflösung derartiger Verfahren ist auf ca. 15 nm begrenzt.High resolution optical microscopy techniques include, for example, so-called STORM (Stochastic Optical Reconstruction Microscopy) microscopy, RESOLFT (Reversible Switchable Optical Linear Fluorescence Transitions) microscopy, or SIED (Stimulated Emission Depletion) microscopy, the latter being used in e.g. EP 1 616 216 A2 is described. Frequently, so-called fluorescence markers are used in such methods, ie fluorescent elements are used in the sample. The above techniques allow relatively accurate localization of such fluorescent labels or other fluorescence centers, but can not give detailed information regarding the structure of the samples. In addition, they are limited to fluorescent samples or samples provided with fluorescent markers. The lateral resolution of such methods is limited to approximately 15 nm.

Zur Erhöhung der Auflösung unterhalb des Beugungslimits können optische Nahfeldtechniken eingesetzt werden. Diese sind jedoch relativ kompliziert und langsam und daher nur für kleine Flächen geeignet und liefern nur Informationen von der Oberfläche der Proben.to Increasing the resolution below the diffraction limit For example, near-field optical techniques can be used. These however, are relatively complicated and slow and therefore only for small areas suitable and only provide information from the surface of the samples.

Ein weiteres Verfahren zur optischen Untersuchung von Proben ist in der EP 1 655 597 B1 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird eine fluoreszierende Probe optisch angeregt und gleichzeitig mit einem Partikelstrahl, insbesondere einem Elektronenstrahl, abgerastert. Der Elektronenstrahl führt zu einer lokalen Zerstörung von Fluoreszenzmarkern und damit zu einer irreversiblen Abnahme der Intensität der durch die optische Anregung hervorgerufenen Fluoreszenz. Die Detektion der Fluoreszenz bei diesem Verfahren erfolgt großflächig, und der Abfall der gesamten detektierten Fluoreszenzemission wird mit der Position des Partikelstrahls korreliert. Dieses Verfahren hat zum einen den Nachteil, dass es destruktiv ist, da durch die Wechselwirkung des Elektronenstrahls die Emission der einzelnen Fluoreszenzmarker irreversibel reduziert wird. Der von dem Elektronenstrahl abgerasterte Probenbereich ist daher irreparabel geschädigt und kann für weitere Fluoreszenzmessungen nicht mehr verwendet werden. Zum anderen ist bei diesem Verfahren zu bedenken, dass es auf der Messung der irreversiblen Änderung der Leistung des emittierten Lichtes beruht, welche einen bestimmten Schwellenwert überschreiten muss.Another method for optically examining samples is in EP 1 655 597 B1 described. In this method, a fluorescent sample is optically excited and simultaneously scanned with a particle beam, in particular an electron beam. The electron beam leads to a local destruction of fluorescent labels and thus to an irreversible decrease in the intensity of the fluorescence caused by the optical excitation. The detection of the fluorescence in this method takes place over a large area, and the drop in the total detected fluorescence emission is correlated with the position of the particle beam. On the one hand, this method has the disadvantage that it is destructive, since the interaction of the electron beam irreversibly reduces the emission of the individual fluorescence markers. The scanned by the electron beam sample area is therefore irreparably damaged and can not be used for further fluorescence measurements. On the other hand, this method must be considered to be based on the measurement of the irreversible change in the power of the emitted light, which must exceed a certain threshold.

Für eine hohe Ortsauflösung ist es dabei wünschenswert, einen Wechselwirkungsquerschnitt A1 zwischen dem Partikelstrahl und der Probe möglichst klein zu halten. In 1 ist beispielhaft ein Partikelstrahl 10 mit Durchmesser r dargestellt. Eine Fläche A2, aus der optische Emission detektiert wird (Detektionsbereich), wird entweder durch einen Anregungsspot der optischen Anregung oder durch die von der Detektionsoptik erfassten Fläche definiert. In beiden Fällen ist die Fläche A2 durch das Beugungslimit nach unten begrenzt. Sie kann beispielsweise einem Kreis 11 mit Radius R in 1 entsprechen, und es gilt A2 >> A1. Die lokale Zerstörung von Fluoreszenzmarkern durch den Partikelstrahl 10 führt daher nur zu einer kleinen relativen Änderung δ der gesamten, großflächig detektierten optischen Leistung Pout gemäß

Figure 00020001
For a high spatial resolution, it is desirable to keep an interaction cross section A 1 between the particle beam and the sample as small as possible. In 1 is an example of a particle beam 10 shown with diameter r. An area A 2 from which optical emission is detected (detection area) is defined either by an excitation spot of the optical excitation or by the area detected by the detection optics. In both cases, the area A 2 is limited by the diffraction limit down. For example, it can be a circle 11 with radius R in 1 and A 2 >> A 1 applies. The local destruction of fluorescent markers by the particle beam 10 Therefore, only leads to a small relative change δ of the entire, large-area detected optical power P out according to
Figure 00020001

Bei einer Ortsauflösung des Partikelstrahls von ca. 10 nm und einem Durchmesser 2R der Fläche 11 von 3 μm liegt δ beispielsweise in der Größenordnung von 10–5. Derartig kleine relative Änderungen der optischen Leistung sind schwierig zu erfassen. Daher ist ein derartiges Verfahren einerseits besonders anfällig gegenüber Rauschen und Drift im Messsystem, andererseits ist aber auch das Verhältnis von Sichtfeld und Ortsauflösung beschränkt. Ein gleichzeitiges Verfahren (Scannen) von Partikelstrahl und Anregungsspot bzw. Detektionsbereich ist kaum möglich, da die Leistungsschwankungen durch die Verschiebung des Kreises 11 der optischen Detektion um ein Vielfaches stärker sind als die durch die Auslöschung einzelner Fluoreszenzmarker durch den Partikelstrahl 10 erzielte Abschwächung.At a spatial resolution of the particle beam of about 10 nm and a diameter 2R of the area 11 of 3 μm, for example, δ is of the order of 10 -5 . Such small relative changes in optical power are difficult to detect. Therefore, such a method is on the one hand particularly susceptible to noise and drift in the measuring system, on the other hand, but also the ratio of field of view and spatial resolution is limited. Simultaneous scanning of particle beam and excitation spot or detection range is hardly possible, since the power fluctuations due to the displacement of the circle 11 the optical detection are many times stronger than those caused by the extinction of individual fluorescent markers by the particle beam 10 achieved weakening.

Weiterhin ist auch ein derartiges Verfahren beschränkt auf die Detektion der Fluoreszenzintensität einer mit Fluoreszenzmarkern markierten Probe. Dadurch lassen sich zwar die eingebrachten Marker ortsaufgelöst lokalisieren, weitere Informationen über die Probe bleiben jedoch verborgen. Damit ist ein derartiges Verfahren in seinem Anwendungsbereich limitiert.Farther Such a method is also limited to detection the fluorescence intensity of one with fluorescent markers marked sample. As a result, although the introduced markers can be spatially resolved locate, more information about the sample remain but hidden. Thus, such a method is limited in its scope.

Bei vielen Anwendungen wäre es jedoch wünschenswert, ohne Fluoreszenzmarker intrinsische Eigenschaften der Probe detektieren zu können, zum Beispiel mit Hilfe von Biolumineszenz oder Autolumineszenz. Auch ist in vielen Fällen die optische Messung weiterer Probeneigenschaften neben der Verteilung einer Leuchtintensität, beispielsweise von Fluoreszenzmarkern, wünschenswert, zum Beispiel chemische Informationen, welche über die optische Detektion inelastischer Streuprozesse des Lichts gewonnen werden können. Zudem ist eine hohe Ortsauflösung bei derartigen Untersuchungen wünschenswert.In many applications, however, it would be desirable to be able to detect intrinsic properties of the sample without fluorescence markers, for example by means of bioluminescence or Autoluminescence. Also, in many cases, the optical measurement of further sample properties in addition to the distribution of a luminous intensity, such as fluorescent markers, desirable, for example, chemical information that can be obtained via the optical detection of inelastic scattering processes of light. In addition, a high spatial resolution is desirable in such investigations.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen zur optischen Untersuchung einer Probe bereitzustellen, welche zumindest einen Teil der oben erwähnten wünschenswerten Merkmale realisieren.It is therefore an object of the present invention, methods and To provide devices for optically examining a sample, which at least part of the desirable ones mentioned above Realize features.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 16. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.These The object is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 16. The dependent claims define further embodiments of the present invention.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur optischen Untersuchung einer Probe bereitgestellt, umfassend:
Bestrahlen der Probe mit einem charakteristisch modulierten Partikelstrahl, wobei der Partikelstrahl derart gewählt ist, dass er zumindest teilweise reversible Veränderungen der Probe bewirkt,
Anregen der Probe zum Erzeugen einer optischen Emission von der Probe, und
Detektieren der optischen Emission in Abhängigkeit von der charakteristischen Modulation des Partikelstrahls.According to the invention, a method is provided for the optical examination of a sample, comprising:
Irradiating the sample with a characteristically modulated particle beam, wherein the particle beam is selected such that it causes at least partially reversible changes of the sample,
Exciting the sample to generate an optical emission from the sample, and
Detecting the optical emission as a function of the characteristic modulation of the particle beam.

Unter einem charakteristisch modulierten Partikelstrahl wird im Rahmen dieser Anmeldung ein Partikelstrahl verstanden, bei dem mindestens ein Strahlparameter (z. B. Intensität, Partikelenergie) als Funktion der Zeit in definierter, insbesondere vorgegebener, Weise moduliert wird. Die Charakteristik der Modulation kann beispielsweise in einer Periodizität bestehen, d. h. Intensität und/oder Partikelenergie des Partikelstrahls werden zeitlich periodisch moduliert.Under a characteristically modulated particle beam is in the frame this application understood a particle beam in which at least a beam parameter (eg intensity, particle energy) as a function of time in a defined, in particular predetermined, Mode is modulated. The characteristic of the modulation can be, for example exist in a periodicity, i. H. intensity and / or particle energy of the particle beam become periodically periodic modulated.

Durch die Detektion der optischen Emission in Abhängigkeit von der charakteristischen Modulation des Partikelstrahls können Änderungen der optischen Emission, welche beispielsweise von einem Verfahren des Partikelstrahls erzeugt werden, von anderen Änderungen der optischen Emission unterschieden werden. Hierdurch kann beispielsweise auch ein Ort der Detektion und/oder Anregung geändert werden, wobei die Auflösung im Wesentlichen durch die Ortsauflösung des Partikelstrahls bestimmt wird. Zudem können durch geeignete Wahl der Eigenschaften des Strahls, beispielsweise einer Strahlenergie, sowie geeignete Anregung der Probe verschiedene Eigenschaften der Probe bestimmt werden.By the detection of optical emission as a function of the characteristic modulation of the particle beam can be changes the optical emission, for example, by a method of the particle beam are generated by other changes the optical emission can be distinguished. As a result, for example, too a place of detection and / or suggestion will be changed the resolution being essentially due to the spatial resolution of the particle beam is determined. In addition, by suitable Choice of the properties of the beam, for example a beam energy, as well as appropriate excitation of the sample different properties of the Sample to be determined.

Der Partikelstrahl kann beispielsweise ein Elektronenstrahl sein, ist jedoch nicht hierauf begrenzt, sondern kann beispielsweise auch ein Ionenstrahl, beispielsweise ein Helium- oder Galliumionenstrahl, sein.Of the Particle beam may be, for example, an electron beam is but not limited thereto but may, for example, also an ion beam, for example a helium or gallium ion beam, be.

Das Anregen der Probe kann insbesondere optisch, beispielsweise durch einen Laser, erfolgen. Es sind jedoch auch andere Arten der Anregung, beispielsweise elektrische oder thermische Anregung möglich.The Excitation of the sample can in particular optically, for example by a laser, done. However, there are other types of stimulation For example, electrical or thermal excitation possible.

Das Anregen der Probe kann zeitlich moduliert sein, wobei eine Charakteristik der zeitlichen Modulierung der Anregung sich von einer Charakteristik der charakteristischen Modulation des Partikelstrahls unterscheiden kann. Das Detektieren kann dann in Abhängigkeit sowohl von der charakteristischen Modulation des Partikelstrahls als auch in Abhängigkeit von der charakteristischen Modulation der Anregung erfolgen. Handelt es sich bei den charakteristischen Modulationen des Partikelstrahls und der optischen Anregung um periodische Modulationen unterschiedlicher Frequenzen, kann das Detektieren beispielsweise bei der entsprechenden Summen- oder Differenzfrequenz erfolgen.The Excitation of the sample may be time modulated, with a characteristic the temporal modulation of the excitation differs from a characteristic of the distinguish characteristic modulation of the particle beam can. The detection can then be dependent on both from the characteristic modulation of the particle beam as well depending on the characteristic modulation of the Suggestion. Is it the characteristic modulations of the particle beam and the optical excitation around periodic modulations different frequencies, the detection can, for example done at the corresponding sum or difference frequency.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Probe zusätzlich mit einem oder mehreren weiteren charakteristisch modulierten Partikelstrahlen bestrahlt, wobei sich die Charakteristiken der Modulationen der weiteren Partikelstrahlen und des Partikelstrahls unterscheiden. Durch die unterschiedlichen Charakteristiken können die Auswirkungen des Partikelstrahls und der weiteren Partikelstrahlen auf die optische Emission voneinander unterschieden werden.at In one embodiment, the sample is additional with one or more other characteristically modulated particle beams irradiated, where the characteristics of the modulations of the other Particle beams and the particle beam differ. By the different characteristics can affect of the particle beam and the further particle beams on the optical emission be differentiated from each other.

Das Detektieren kann insbesondere in Lock-in-Technik erfolgen.The Detecting can be done especially in lock-in technique.

Das Verfahren kann ein Abrastern der Probe mit dem Partikelstrahl, dem Anregungsspot und/oder dem Detektionsbereich umfassen.The A method of scanning the sample with the particle beam, the Excitation spot and / or the detection area include.

Es ist möglich, mit einem derartigen Verfahren auch spezielle Marker, beispielsweise, Fluoreszenzmarker, in oder auf der Probe zu untersuchen.It is possible, with such a method also special Markers, for example, fluorescent markers, in or on the sample to investigate.

Bei einem Ausführungsbeispiel kann zusätzlich zum Detektieren der optischen Emission ein Detektieren von durch den Partikelstrahl in der Probe ausgelösten Elektronen (z. B. Sekundär-, Rückstreu-, und/oder Transmissionselektronen) erfolgen, so dass zusätzlich eine rasterelektronenmikroskopische Untersuchung der Probe simultan durchgeführt werden kann.at an embodiment, in addition to Detecting the optical emission detecting by Particle beam in the sample triggered electrons (z. B. secondary, backscatter, and / or transmission electrons) done so that in addition a scanning electron microscopic Examination of the sample can be carried out simultaneously.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur optischen Untersuchung der Probe umfasst eine Einrichtung zum Erzeugen eines charakteristisch modulierten Partikelstrahls mit einer Partikelstrahlquelle und einem Modulator, wobei der Strahl so wählbar ist, dass er eine zu untersuchende Probe zumindest teilweise reversibel modifiziert, eine Anregungseinrichtung zum Anregen der Probe zum Erzeugen einer optischen Emission auf der Probe, und
eine Detektionseinrichtung zum Detektieren der optischen Emission in Abhängigkeit von der charakteristischen Modulation des Partikelstrahls.An inventive device for opti The sample comprises a means for generating a characteristically modulated particle beam having a particle beam source and a modulator, the beam being selectable to at least partially reversibly modify a sample to be examined, excitation means for exciting the sample to produce an optical emission the sample, and
a detection device for detecting the optical emission as a function of the characteristic modulation of the particle beam.

Die oben erwähnten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens können in entsprechender Weise auch auf die erfindungsgemäße Vorrichtung angewendet werden.The above-mentioned embodiments of the invention Method can also be applied to the inventive device can be applied.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the attached Drawings with reference to preferred embodiments closer explained. Show it:

1 einen Partikelstrahl und einen optischen Detektionsbereich, 1 a particle beam and an optical detection area,

2 ein Schemabild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 a schematic of a device according to an embodiment of the invention,

3A–3G Energiediagramme zur Veranschaulichung einer optischen Anregung und Modifikation der optischen Anregung durch einen Partikelstrahl, 3A - 3G Energy diagrams to illustrate an optical excitation and modification of the optical excitation by a particle beam,

4A einen Zeitverlauf einer charakteristischen, hier periodischen Modulation eines Partikelstrahls gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 4A a time course of a characteristic, here periodic modulation of a particle beam according to an embodiment of the invention,

4B einen Verlauf einer detektierten optischen Emission bei einer Modulation des Partikelstrahls wie in 4A, 4B a course of a detected optical emission in a modulation of the particle beam as in 4A .

5 Beispiele für mit einem erfindungsgemäßen Verfahren und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung aufnehmbare Raman-Spektren, und 5 Examples of Raman spectra obtainable with a method and a device according to the invention, and

6 Beispiele für Anregungen gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. 6 Examples of suggestions according to embodiments of the invention.

In 2 ist eine Vorrichtung zur optischen Untersuchung von Proben gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.In 2 a device for optical examination of samples according to an embodiment of the invention is shown schematically.

Bei dem Ausführungsbeispiel von 2 ist eine Probe 26 in einer Vakuumkammer 34 angeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind Elemente, welche zum Erzeugen eines Vakuums in der Vakuumkammer 34 dienen, wie beispielsweise Pumpen, nicht dargestellt.In the embodiment of 2 is a sample 26 in a vacuum chamber 34 arranged. For reasons of clarity, there are elements used to create a vacuum in the vacuum chamber 34 serve, such as pumps, not shown.

In der Vakuumkammer 34 ist eine Partikelstrahlquelle 20, beispielsweise eine Elektronenstrahlquelle, angeordnet. Ein von der Partikelstrahlquelle 20 erzeugter Partikelstrahl 35 kann mittels einer Scanvorrichtung 22 auf der Probe 26 verfahren werden, beispielsweise um die Probe abzurastern bzw. zu scannen. Im Falle geladener Partikel des Partikelstrahls 35 wie beispielsweise Elektronen oder Ionen kann die Scanvorrichtung hierbei steuerbare Magnete zur magnetischen Ablenkung des Partikelstrahls 35 oder Kondensatorplatten zur elektrostatischen Ablenkung des Partikelstrahls 35 umfassen.In the vacuum chamber 34 is a particle beam source 20 , For example, an electron beam source arranged. One from the particle beam source 20 generated particle beam 35 can by means of a scanning device 22 on the test 26 be moved, for example, to scan the sample or to scan. In the case of charged particles of the particle beam 35 such as electrons or ions, the scanning device can in this case controllable magnets for the magnetic deflection of the particle beam 35 or capacitor plates for electrostatic deflection of the particle beam 35 include.

Des Weiteren ist eine Modulationseinheit 21 zur zeitlichen Modulierung des von der Partikelstrahlquelle 20 erzeugten Partikelstrahls 35 bereitgestellt. Die Modulationseinheit 21 wird von einer Steuerung 32 gesteuert, deren Funktion später näher erläutert wird. Im Falle eines Elektronenstrahls kann die Modulationseinheit 21 beispielsweise ein Gitter umfassen, welches negativ aufladbar ist, um somit den Partikelstrahl 35 abzuschwächen. Die Modulationseinheit kann bei einem Ausführungsbeispiel auch einen so genannten „Beam Blanker” umfassen, der den Partikelstrahl ein- und ausschaltet. Dies kann beispielsweise durch Kondensatorplatten oder eine Vorrichtung wie in der DE 3904280 C2 offenbart geschehen, wodurch der Partikelstrahl elektrostatisch abgelenkt wird und zu bestimmten Zeiten die Probe nicht mehr erreicht. Alternativ kann der Strahl auch schon in der Quelle moduliert werden, indem deren Emission z. B. mit einem gepulsten Laser und mit Hilfe von Photoemission bzw. Photoionisation zeitlich gesteuert wird.Furthermore, it is a modulation unit 21 for temporal modulation of the particle beam source 20 generated particle beam 35 provided. The modulation unit 21 is from a controller 32 controlled, whose function will be explained later. In the case of an electron beam, the modulation unit 21 For example, comprise a grid which is negatively chargeable, thus the particle beam 35 mitigate. In one embodiment, the modulation unit may also comprise a so-called "beam blanker" which switches the particle beam on and off. This can be done, for example, by capacitor plates or a device as in DE 3904280 C2 disclosed happen, whereby the particle beam is deflected electrostatically and at certain times, the sample no longer reached. Alternatively, the beam can be modulated already in the source by their emission z. B. is controlled in time with a pulsed laser and with the aid of photoemission or photoionization.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung aus 2 eine ebenfalls von der Steuereinheit 32 steuerbare Lichtquelle 31, beispielweise einen Laser. Von der Lichtquelle 31 erzeugtes Licht wird über eine optische Faser 33, beispielsweise eine Glasfaser, zu einer Faser-Auskopplung 24 gelenkt und dort aus der optischen Faser 33 ausgekoppelt und von einer Optik 25, welche schematisch durch eine einzige Linse dargestellt ist, aber eine Vielzahl von optischen Elementen wie beispielsweise Linsen, Filter, Polarisatoren und/oder Gitter umfassen kann, auf die Probe 26 gelenkt.Furthermore, the device comprises 2 one also from the control unit 32 controllable light source 31 , for example a laser. From the light source 31 generated light is transmitted through an optical fiber 33 , For example, a glass fiber, to a fiber coupling 24 steered and there out of the optical fiber 33 decoupled and of an optic 25 which is schematically represented by a single lens but may comprise a plurality of optical elements such as lenses, filters, polarizers and / or gratings on the sample 26 directed.

Von der Probe 26 emittiertes Licht wird über eine Optik 27, welche wiederum durch eine einzige Linse symbolisiert ist, aber eine Vielzahl von optischen Elementen wie beispielsweise Linsen enthalten kann, zu einer Fasereinkopplung 28 gelenkt und in eine weitere optische Faser 36 eingekoppelt. Das so eingesammelte Licht wird von optischen Elementen 29 auf einen Fotodetektor 30 gelenkt und so detektiert. Die optischen Elemente 29 können Elemente wie beispielsweise Filter oder auch ein Spektrometer umfassen, um lichtwellenlängenselektiv in dem Photodetektor 30 detektieren zu können. Das so detektierte Licht wird dann in der Steuereinheit 32 bzw. einem hieran angeschlossenen Computer 33 ausgewertet.From the sample 26 emitted light is through an optic 27 , which in turn is symbolized by a single lens but may contain a variety of optical elements, such as lenses, for fiber launch 28 steered and into another optical fiber 36 coupled. The light collected in this way is made of optical elements 29 on a photodetector 30 steered and thus detected. The optical elements 29 For example, elements such as filters or a spectrometer may be used to select light wavelength selective in the photodetector 30 to be able to detect. The detek The light then goes into the control unit 32 or a computer connected to it 33 evaluated.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können für die optische Anregung und die Detektion gemeinsame optische Komponenten verwendet werden. Beispielsweise kann die Detektion auch über die Komponenten 24 und 25 erfolgen, wobei durch ein zusätzlich in die optische Faser 33 eingebrachtes Bauelement (z. B. Strahlteiler oder Zirkulator) Anregungs- und Detektionslicht getrennt werden können.In another embodiment, common optical components may be used for optical excitation and detection. For example, the detection also about the components 24 and 25 take place, by an additional in the optical fiber 33 introduced component (eg, beam splitter or circulator) excitation and detection light can be separated.

Zudem umfasst die Vorrichtung aus 2 einen Sekundärelektronendetektor 23. Durch diesen können Sekundärelektronen, welche beim „Beschuss” der Probe 26 mit dem Partikelstrahl 35 entstehen, detektiert werden, so dass beim Abrastern der Probe mit dem Partikelstrahl 35 neben der Untersuchung der optischen Emission, detektiert durch den Photodetektor 30, auch ein REM(Rasterelektronenmikroskopie)-Bild aufgenommen werden kann. Bei anderen Ausführungsbeispielen können auch andere durch den Partikelstrahl 35 hervorgerufene Elektronen, z. B. Rückstreu- und/oder Tranmissionselektronen, zusätzlich oder alternativ detektiert werden.In addition, the device comprises 2 a secondary electron detector 23 , By this secondary electrons, which during the "bombardment" of the sample 26 with the particle beam 35 can be detected, so that when scanning the sample with the particle beam 35 besides the study of the optical emission detected by the photodetector 30 , a SEM (Scanning Electron Microscopy) image can be recorded. In other embodiments, others may also be through the particle beam 35 caused electrons, z. As backscattering and / or transmission electrons, additionally or alternatively detected.

Im Folgenden wird zunächst die prinzipielle Funktionsweise der Vorrichtung von 2 erläutert und dann anhand von Beispielen und weiteren Figuren detaillierter beschrieben.In the following, the basic operation of the device of 2 and then described in more detail by way of examples and further figures.

Zur Durchführung einer optischen Untersuchung wird die Probe 26 mit von der Lichtquelle 31 erzeugtem Licht bestrahlt und damit angeregt. Durch die Anregung erzeugte optische Emission wird über den Photodetektor 30 detektiert. Die vorliegende Erfindung ist dabei nicht auf eine spezielle Art der Emission beschränkt, es kann sich beispielsweise um eine Detektion inelastischer oder elastischer Streuprozesse des Anregungslichtes, beispielsweise Detektion von Raman-Streuung, oder auch um Lumineszenz wie Fluoreszenz, Autolumineszenz oder Biolumineszenz handeln.To perform an optical examination, the sample 26 with from the light source 31 irradiated light and thus stimulated. Optical emission generated by the excitation is transmitted through the photodetector 30 detected. The present invention is not limited to a specific type of emission, it may be, for example, a detection of inelastic or elastic scattering processes of the excitation light, for example detection of Raman scattering, or luminescence such as fluorescence, autoluminescence or bioluminescence.

Gleichzeitig wird die Probe innerhalb eines Anregungsspots des Anregungslichtes mit dem Partikelstrahl 35 bestrahlt, wobei der Partikelstrahl über die Modulationseinheit 21 in definierter, insbesondere vorgegebener Weise zeitlich charakteristisch, beispielsweise periodisch, moduliert wird. Die Energie des Partikelstrahls wird dabei derart gewählt, dass die Probe 26 durch den Partikelstrahl zumindest teilweise reversibel modifiziert wird, was die Eigenschaften des emittierten und von dem Photodetektor 30 detektierten Lichts mit einer entsprechenden zeitlichen Modulation verändert. Diese Veränderungen können aufgrund der charakteristischen zeitlichen Modulation, welche durch die Steuereinheit 32 gesteuert wird, beispielsweise mit der so genannten Lock-in-Technik in der Steuereinheit 32 oder einem Computer 37 detektiert werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann zur Detektion ein separater so genannter Lock-in-Verstärker verwendet werden.At the same time, the sample becomes within an excitation spot of the excitation light with the particle beam 35 irradiated, wherein the particle beam via the modulation unit 21 in a defined, in particular predetermined manner temporally characteristic, for example, periodically modulated. The energy of the particle beam is chosen such that the sample 26 is at least partially reversibly modified by the particle beam, reflecting the properties of the emitted and the photodetector 30 detected light changed with a corresponding temporal modulation. These changes can be due to the characteristic temporal modulation provided by the control unit 32 is controlled, for example, with the so-called lock-in technology in the control unit 32 or a computer 37 be detected. In other embodiments, a separate so-called lock-in amplifier may be used for detection.

Um zu erreichen, dass die Modifikation der Probe 26 durch den Partikelstrahl 35 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig reversibel abläuft, kann beispielsweise eine Energie und/oder ein Fluss, beispielsweise die Anzahl Partikel pro Fläche und Zeiteinheit auf der Probe, des Partikelstrahls 35 entsprechend in Abhängigkeit von der Art der Probe 26 gewählt werden.To achieve that modification of the sample 26 through the particle beam 35 For example, an energy and / or a flow, for example the number of particles per area and time unit on the sample, of the particle beam can occur at least partially, preferably completely reversibly 35 depending on the type of sample 26 to get voted.

Bei einem derartigen Verfahren kann – je nach Art des Partikelstrahls – das partikelstrahlmodifizierte Wechselwirkungsvolumen zwischen der Anregungsstrahlung und der Probe deutlich unterhalb der optischen Beugungsbegrenzung liegen. Bei einem Elektronenstrahl ist dieses Wechselwirkungsvolumen typischerweise birnenförmig, wobei die Größe des Wechselwirkungsvolumens von der Partikelenergie abhängt. Die Energie der Partikel nimmt vom Auftreffpunkt des Partikelstrahls auf die Probe zum Rand des Wechselwirkungsvolumens hin kontinuierlich ab, so dass verschiedene Prozesse in der Probe, beispielsweise auch reversible und irreversible Prozesse, parallel ablaufen können.at Such a method can - depending on the nature of the particle beam - the particle beam modified interaction volumes between the excitation radiation and the sample well below the optical diffraction limit lie. For an electron beam, this interaction volume is typically pear-shaped, the size of the Interaction volume depends on the particle energy. The energy of the particles decreases from the point of impact of the particle beam to the sample towards the edge of the interaction volume continuously so that different processes in the sample, for example, too reversible and irreversible processes can take place in parallel.

Die Modifikation der durch den Photodetektor 30 detektierten Emission durch den Partikelstrahl 35 wird nunmehr unter Bezugnahme auf 3 näher erläutert. Dabei zeigt 3A ein beispielhaftes System mit drei Energieniveaus E0, E2 und E1 zunächst ohne Beeinflussung durch einen Partikelstrahl. Durch einfallendes Licht, beispielsweise von der Lichtquelle 31 in 2 erzeugtes Licht, mit einer Absorptionsfrequenz vab, d. h. Energie h·vab, wird das System vom Energieniveau E0 in das Energieniveau E1 gebracht. Beispielsweise können die dargestellten Energieniveaus Energieniveaus von Elektronen sein, wobei in diesem Fall ein Elektron vom Energieniveau E0 zum Energieniveau E1 angeregt wird. Grundsätzlich ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch auch die Untersuchung anderer Energieniveaus, beispielsweise Energieniveaus, welche mit Schwingungszuständen verknüpft sind, möglich. Im Folgenden werden elektronische Energieniveaus als Beispiel in der Beschreibung verwendet.The modification of the photodetector 30 detected emission by the particle beam 35 will now be with reference to 3 explained in more detail. It shows 3A an exemplary system with three energy levels E 0 , E 2 and E 1 initially without being affected by a particle beam. By incident light, for example from the light source 31 in 2 generated light, with an absorption frequency v from , ie energy h · v from , the system is brought from the energy level E 0 in the energy level E 1 . For example, the illustrated energy levels may be energy levels of electrons, in which case an electron is excited from energy level E 0 to energy level E 1 . In principle, however, the investigation of other energy levels, for example energy levels associated with vibration states, is also possible within the scope of the present invention. In the following, electronic energy levels are used as an example in the description.

In das Energieniveau E1 angeregte Elektronen fallen bei dem dargestellten Beispiel nichtstrahlend, beispielsweise durch Streuprozesse in einem Festkörper, auf das Energieniveau E2 und dann strahlend wie durch einen Pfeil 42 angedeutet unter Emission von Strahlung mit der Frequenz vem zurück auf das Energieniveau E0.In the example illustrated, electrons excited in the energy level E 1 fall non-radiatively, for example by scattering processes in a solid, to the energy level E 2 and then radiant as by an arrow 42 indicated by emission of radiation with the frequency v em back to the energy level E 0 .

In derartigen Systemen sind verschiedene Modifikationen der emittierten Strahlung durch Einwirkung eines Partikelstrahls denkbar. Verschiedene Möglichkeiten werden in Folge unter Bezugnahme auf die 3B bis 3F erläutert.In such systems are different Modifications of the emitted radiation by the action of a particle beam conceivable. Different possibilities are discussed in sequence with reference to the 3B to 3F explained.

Beispielsweise können wie in 3B gezeigt Elektronen von den Energieniveaus E0, E1 und/oder E2 wie durch Pfeile 43, 44 und 45 symbolisiert, durch die Einwirkung der Partikelstrahlung auf ein weiteres Energieniveau E3 angehoben werden und von dort, wie durch einen Pfeil 60 angedeutet, nichtstrahlend wieder auf das Energieniveau E0 zurückfallen. Die so aus den Energieniveaus E0, E1 und/oder E2 angeregten Elektronen stehen nicht mehr für den strahlenden Übergang von E2 auf E0 zur Verfügung. Daher wird bei einem derartigen Prozess die Intensität des mit der Frequenz vem emittierten Lichtes verringert. Bei einer zeitlich charakteristischen Modulation des Partikelstrahls, wie unter Bezugnahme auf 2 erläutert, ist auch diese Abschwächung charakteristisch moduliert. Somit ist der Einfluss des Partikelstrahls auf die Emission durch die charakteristische Modulation von anderen Einflüssen unterscheidbar, beispielsweise bei einer zeitlich periodischen Modulation der Anregung mittels Lock-in-Technik detektierbar.For example, as in 3B shown electrons from the energy levels E 0 , E 1 and / or E 2 as indicated by arrows 43 . 44 and 45 symbolized, are raised by the action of the particle radiation to another energy level E 3 and from there, as by an arrow 60 indicated, non-radiating fall back to the energy level E 0 . The electrons thus excited from the energy levels E 0 , E 1 and / or E 2 are no longer available for the radiative transition from E 2 to E 0 . Therefore, in such a process, the intensity of the light emitted at the frequency v em is reduced. In a temporally characteristic modulation of the particle beam, as with reference to 2 This attenuation is also characteristically modulated. Thus, the influence of the particle beam on the emission by the characteristic modulation of other influences is distinguishable, for example, in a time-periodic modulation of the excitation by lock-in technology detectable.

Eine andere Möglichkeit ist in 3C dargestellt. Ähnlich wie in 3B werden hier durch Einwirkung des Partikelstrahls, wie durch Pfeile 43, 44 und 45 symbolisiert, Elektronen aus den Energieniveaus E0, E1 und/oder E2 auf ein weiteres Energieniveau E4 angehoben. Wie durch einen Pfeil 46 symbolisiert, können diese Elektronen unter Aussendung mit von Strahlung mit einer Frequnez vem2, welche in dem dargestellten Beispiel kleiner ist als die Frequenzen vab und vem, wieder auf das Energieniveau E0 zurückfallen. Bei einem derartigen Prozess wird – wie bei 3B – die Intensität der emittierten Strahlung bei der Frequenz vem abgeschwächt, und es tritt zusätzlich Strahlung mit einer Frequenz vem2 auf. Diese Phänomene sind bei einer reversiblen Anregung durch den Partikelstrahl entsprechend der zeitlichen Modulation des Partikelstrahls zeitlich moduliert.Another possibility is in 3C shown. Similar to in 3B are here by the action of the particle beam, as by arrows 43 . 44 and 45 symbolizes electrons from the energy levels E 0 , E 1 and / or E 2 raised to another energy level E 4 . As if by an arrow 46 symbolized, these electrons, when emitted with radiation with a Frequnez v em2 , which is smaller in the illustrated example than the frequencies v ab and v em , back to the energy level E 0 . In such a process is - as in 3B - The intensity of the emitted radiation at the frequency v em attenuated, and it occurs in addition to radiation at a frequency v em2 . These phenomena are temporally modulated in a reversible excitation by the particle beam according to the temporal modulation of the particle beam.

Eine weitere Möglichkeit ist in 3D dargestellt. Bei dem Beispiel der 3D werden durch den Partikelstrahl, wie durch Pfeile 47, 48 und 49 dargestellt, Elektronen aus den Energieniveaus E0, E1 und/oder E2 auf das Vakuumniveau E angehoben, also gleichsam aus dem Material herausgeschossen. Auch diese Elektronen stehen für den strahlenden Übergang von E2 auf E0 nicht mehr zur Verfügung, so dass auch in diesem Fall eine Abschwächung der emittierten Strahlung auftritt.Another option is in 3D shown. In the example of 3D be through the particle beam, as by arrows 47 . 48 and 49 shown, electrons from the energy levels E 0 , E 1 and / or E 2 raised to the vacuum level E, so to speak shot out of the material. These electrons are also no longer available for the radiative transition from E 2 to E 0 , so that attenuation of the emitted radiation also occurs in this case.

Eine weitere Möglichkeit ist in 3E dargestellt. In diesem Beispiel werden nicht nur durch die Anregungsstrahlung, sondern auch den Partikelstrahl, wie durch einen Pfeil 50 symbolisiert, Elektronen vom Energieniveau E0 auf das Energieniveau E1 gebracht. In einem derartigen Fall ergibt sich eine Verstärkung der Emission bei der Frequenz vem.Another option is in 3E shown. In this example, not only by the excitation radiation, but also the particle beam, as by an arrow 50 symbolizes, electrons of energy level E 0 brought to the energy level E 1 . In such a case, there is an amplification of the emission at the frequency v em .

Noch eine andere Möglichkeit ist in 3F gezeigt. Durch den Einfluss des Partikelstrahls können die Energieniveaus in der Probe auch verschoben werden. Bei dem in 3F schematisch dargestellten Beispiel werden, wie durch Pfeile 54 angedeutet, das Energieniveau E1 auf ein Niveau E11 und/oder das Energieniveau E2 auf ein Niveau E22 verschoben. Hierdurch wird zum einen, wie durch einen Pfeil 51 symbolisiert, zur Anregung eine geringfügig höhere Energie benötigt, zum anderen sinkt bei dem dargestellten Beispiel die Energiedifferenz des strahlenden Übergangs (dann E22 zu E0), der durch einen Pfeil 53 symbolisiert wird, so dass eine entsprechende Emissionsfrequenz vem3 kleiner wird.Yet another option is in 3F shown. Due to the influence of the particle beam, the energy levels in the sample can also be shifted. At the in 3F schematically illustrated example, as by arrows 54 indicated, the energy level E 1 to a level E 11 and / or the energy level E 2 shifted to a level E 22 . As a result, on the one hand, as by an arrow 51 symbolizes the excitation required a slightly higher energy, on the other hand decreases in the illustrated example, the energy difference of the radiating transition (then E 22 to E 0 ), by an arrow 53 is symbolized, so that a corresponding emission frequency v em3 becomes smaller.

Die Energieniveaus der 3A bis 3F dienen lediglich als Beispiel und hängen von der Art der Probe ab. Auch Systeme mit mehr oder weniger Energieniveaus sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich. Als Beispiel zeigt 3G einen Quantenpunkt, welcher beispielsweise ebenfalls als Marker im Rahmen der Erfindung dienen kann. Quantenpunkte weisen ein Valenzband mit einer maximalen Energie EV und ein Leitungsband mit einer minimalen Energie EL auf, d. h. EV ist die Energie einer Oberkante des Valenzbandes und EL die Energie einer Unterkante des Leistungsbandes. Elektronen können vom Valenzband in das Leitungsband angeregt werden, wobei bei einer derartigen Anregung ein so genanntes Loch im Valenzband zurückbleibt.The energy levels of 3A to 3F are for example only and depend on the type of sample. Even systems with more or less energy levels are possible in the context of the present invention. As an example shows 3G a quantum dot which, for example, can also serve as a marker within the scope of the invention. Quantum dots have a valence band with a maximum energy E V and a conduction band with a minimum energy E L , ie E V is the energy of an upper edge of the valence band and E L is the energy of a lower edge of the power band. Electrons can be excited by the valence band into the conduction band, with such a stimulus leaving a so-called hole in the valence band.

Wie durch einen Pfeil 56 in 3G angedeutet, kann eine derartige Anregung durch Strahlung mit einer Photonenenergie, welche größer oder gleich EL-EV ist, beispielsweise bei der Frequenz vab, erfolgen. Ein derartiges erzeugtes Elektron-Loch-Paar kann, wie durch einen Pfeil 57 angedeutet, strahlend rekombinieren, wobei eine Energie h·vem eines emittierten Photons gleich EL–EV ist. Auch bei einem derartigen Quantenpunkt kann die Emission durch den Partikelstrahl reversibel modifiziert werden, indem die Zustände der Ladungsträger durch den Partikelstrahl geändert werden. Beispielsweise kann, wie durch einen Pfeil 55 angedeutet, auch der Partikelstrahl Elektronen vom Valenzband ins Leitungsband anregen, was die Emission verstärkt. Auch aus anderen Energieniveaus kann der Partikelstrahl, wie durch einen Pfeil 58 angedeutet Elektronen in das Valenzband bringen. Auf der anderen Seite kann ein Partikelstrahl bei entsprechender Energie auch, wie durch einen Pfeil 59 angedeutet, Elektronen aus dem Valenzband entfernen, beispielsweise auf ein Vakuumniveau E∞ (vgl. 3D) bringen, was die Emission abschwächt.As if by an arrow 56 in 3G indicated, such excitation by radiation with a photon energy which is greater than or equal to E L -E V , for example, at the frequency v from done. Such a generated electron-hole pair can, as by an arrow 57 indicated, radiant recombine, wherein an energy h v em of an emitted photon is equal to E L -E V. Even with such a quantum dot, the emission can be reversibly modified by the particle beam by the states of the charge carriers are changed by the particle beam. For example, as indicated by an arrow 55 also suggested that the particle beam excite electrons from the valence band into the conduction band, which amplifies the emission. From other energy levels, the particle beam, as by an arrow 58 indicated to bring electrons into the valence band. On the other hand, with appropriate energy, a particle beam can also be like an arrow 59 indicated, remove electrons from the valence band, for example, to a vacuum level E ∞ (see. 3D ), which weakens the emission.

Die in 3A bis 3G dargestellten Prozesse sind lediglich als einfache Beispiele zu verstehen, wie durch einen Partikelstrahl eine detektierte Emission reversibel verändert werden kann. Welche Prozesse eine detektierte Emission wie verändern hängt von dem emittierenden Material sowie Energie und Fluss des Partikelstrahls ab. Zu bemerken ist auch, dass sich die verschiedenen Prozesse beispielsweise in 3A bis 3F nicht gegenseitig ausschließen, sondern mehrere dieser Prozesse parallel stattfinden können.In the 3A to 3G Pro presented These are simply examples of how a particle beam can reversibly change a detected emission. Which processes change a detected emission like depends on the emitting material as well as energy and flow of the particle beam. It should also be noted that the various processes, for example, in 3A to 3F not mutually exclusive, but several of these processes can take place in parallel.

Bei den dargestellten Beispielen wird durch den Einfluss des Partikelstrahls eine Emissionsintensität und/oder eine Emissionsenergie (d. h. Frequenz) verändert. Bei anderen Ausführungsbeispielen können zusätzlich oder alternativ auch andere Eigenschaften des emittierten Lichts, beispielsweise eine Polarisation oder eine Phase des detektierten Lichts, durch den Partikelstrahl zumindest teilweise reversibel verändert werden und dann entsprechend detektiert werden.at the examples shown is due to the influence of the particle beam an emission intensity and / or an emission energy (ie frequency) changed. In other embodiments may additionally or alternatively also other Properties of the emitted light, for example a polarization or a phase of the detected light, through the particle beam be changed at least partially reversibly and then be detected accordingly.

Auch die Energieniveaus in 3 sind lediglich als Beispiel zu verstehen, und die relative Lage der Energieniveaus kann auch anders als dargestellt sein.Also the energy levels in 3 are merely exemplary and the relative location of the energy levels may be other than illustrated.

Wie bereits erläutert wird der Partikelstrahl zeitlich charakteristisch moduliert, und die Detektion erfolgt entsprechend der zeitlichen Modulation. Ein Beispiel für eine derartige Modulation des Partikelstrahls, beispielsweise eines Elektronenstrahls, ist in 4A dargestellt. Bei dem Beispiel in 4A wird der Partikelstrahl im Wesentlichen periodisch an- und ausgeschaltet oder anders ausgedrückt mit einem periodischen Rechtecksignal moduliert. Zu beachten ist, dass in der Praxis unter Umständen ein exaktes Rechtecksignal nicht erreicht wird, sondern die Flanken mehr oder weniger steil sind, was jedoch am Prinzip der Erfindung nichts ändert. Ein Beispiel für eine durch eine derartige Modulation des Partikelstrahls hervorgerufene periodische Modulation der detektierten Emission ist in 4B dargestellt. Durch die gesteuerte Modulation des Partikelstrahls kann die Emission mit einem entsprechenden auf die Signalform angepassten Verfahren detektiert werden, beispielsweise Lock-in-Detektion des emittierten Signals, so genannte Matched Filter – Detektion oder so genanntes Boxcar-Integrationsverfahren. Die Analyse des durch den Photodetektor 30 aus 2 oder einen anderen Detektor erzeugten elektrischen Signals kann daher in einem rauscharmen Spektralbereich erfolgen, beispielsweise um eine von Null verschiedene Mittenfrequenz herum, bei welcher ein 1/f-Rauschen des Detektionssystems bereits sehr viel schwächer ist als in der Nähe des Nullpunkts. Eine statische Änderung der Fluoreszenzleistung, welche nicht auf einer zumindest teilweise reversiblen Modifikation durch einen Partikelstrahl beruht, beruht dagegen auf einer Messung in der Nähe des Nullpunkts, welche stärker rauschbehaftet ist.As already explained, the particle beam is temporally modulated in a characteristic manner and the detection takes place in accordance with the temporal modulation. An example of such a modulation of the particle beam, for example an electron beam, is in FIG 4A shown. In the example in 4A For example, the particle beam is periodically switched on and off or, in other words, modulated with a periodic square wave signal. It should be noted that in practice under certain circumstances an exact square wave signal is not reached, but the flanks are more or less steep, which, however, does not change the principle of the invention. An example of a periodic modulation of the detected emission caused by such a modulation of the particle beam is shown in FIG 4B shown. The controlled modulation of the particle beam, the emission can be detected with a corresponding adapted to the waveform method, such as lock-in detection of the emitted signal, so-called matched filter - detection or so-called boxcar integration method. The analysis of the photodetector 30 out 2 or any other electrical signal generated by the detector may therefore be in a low-noise spectral region, for example around a non-zero center frequency at which 1 / f noise of the detection system is already much weaker than near zero. On the other hand, a static change in the fluorescence power which is not based on at least partially reversible modification by a particle beam is based on a measurement near the zero point, which is more noisy.

Es ist zu bemerken, dass die in 4A und 4B dargestellten Signalverläufe lediglich beispielhaft zu betrachten sind, und auch andere charakteristische Modulationen eines Partikelstrahls möglich sind, beispielsweise eine sinusförmige oder dreieckförmige Modulation. Auch kann bei einer derartigen Modulation die Intensität des Partikelstrahls zu allen Zeiten von 0 verschieden sein. Auch nichtperiodische charakteristische Modulationen, wie z. B. ein harmonisches Signal mit ansteigender oder abfallender Frequenz (Frequenzsweep) sind möglich.It should be noted that the in 4A and 4B shown signal waveforms are to be considered only as an example, and other characteristic modulation of a particle beam are possible, for example, a sinusoidal or triangular modulation. Also, with such a modulation, the intensity of the particle beam may be different from 0 at all times. Also non-periodic characteristic modulations, such. B. a harmonic signal with increasing or decreasing frequency (frequency sweep) are possible.

Bei manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zum Partikelstrahl auch eine Anregung, beispielsweise das von der Lichtquelle 31 aus 2 erzeugte Licht, zeitlich charakteristisch, z. B. periodisch moduliert werden. Die Detektion des emittierten Lichtes kann dann angepasst auf das entstehende Mischsignal erfolgen. Beispielsweise können der Partikelstrahl und ein anregender Lichtstrahl mit verschiedenen Frequenzen sinusförmig moduliert werden, und die Detektion kann dann mit einem Lock-in-Verfahren bei der Summenfrequenz und/oder der Differenzfrequenz der Anregungsfrequenzen erfolgen (sogenannte heterodyne Mischtechnik).In some embodiments of the present invention, in addition to the particle beam, an excitation, for example, that from the light source 31 out 2 generated light, characteristic of time, z. B. be modulated periodically. The detection of the emitted light can then be adapted to the resulting mixed signal. For example, the particle beam and an exciting light beam with different frequencies can be modulated sinusoidally, and the detection can then be done with a lock-in process at the sum frequency and / or the difference frequency of the excitation frequencies (so-called heterodyne mixing technique).

Wie bereits erwähnt kann bei dem Ausführungsbeispiel von 2 durch die Scanvorrichtung 22 der Partikelstrahl 35 über die Probe gefahren werden, so dass eine größere Probenfläche untersucht werden kann. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann zudem auch der Anregungsspot des Anregungslichtes, d. h. der durch die Optik 25 mit dem von der Lichtquelle 31 erzeugten Lichtstrahl beleuchtete Fläche, auf der Probe verfahren werden. In gleicher Weise kann auch der Detektionsbereich verfahren werden. Hierdurch ist eine Untersuchung von Probenflächen, welche größer sind als der Anregungsspot bzw. Detektionsbereich, möglich. Da die Detektion wie oben erläutert in Abhängigkeit von der Modulation des Partikelstrahls erfolgt, beeinflussen Änderungen, welche nur von dem Verfahren des Anregungsspots bzw. Detektionsbereichs auf der Probe herrühren, die Messung nicht bzw. können durch geeignete Detektionstechniken wie Lock-in-Technik herausgefiltert werden.As already mentioned, in the embodiment of 2 through the scanning device 22 the particle beam 35 be moved over the sample, so that a larger sample area can be examined. In some embodiments, in addition, the excitation spot of the excitation light, that is, by the optics 25 with that of the light source 31 generated light beam illuminated area to be moved on the sample. In the same way, the detection range can be moved. This makes it possible to investigate sample areas which are larger than the excitation spot or detection area. Since the detection as described above takes place as a function of the modulation of the particle beam, changes which originate only from the method of the excitation spot or detection region on the sample do not influence the measurement or can be filtered out by suitable detection techniques such as lock-in technology ,

Bei dem Ausführungsbeispiel von 2 erfolgt eine optische Anregung mit von der Lichtquelle 31 erzeugtem Licht. Es sind bei anderen Ausführungsbeispielen zusätzlich oder alternativ jedoch auch andere Mechanismen zur Anregung der Probe möglich, beispielsweise eine elektrische Anregung, z. B. durch Anlegen einer Spannung an der Probe, oder eine thermische Anregung durch (lokales) Erwärmen der Probe.In the embodiment of 2 An optical excitation takes place with the light source 31 generated light. However, in other embodiments, in addition or as an alternative, however, other mechanisms for exciting the sample are possible, for example an electrical excitation, for. B. by applying a voltage to the sample, or a thermal excitation by (local) heating of the sample.

Im Folgenden sollen nunmehr Beispiele für mögliche Materialsysteme erläutert werden.in the The following are examples of possible Material systems are explained.

Beispielsweise kann als Fluoreszenzmarker in einer Probe so genanntes Green Fluorescent Protein (GFP) verwendet werden. Die Wellenlänge, bei der dieses Molekül durch einen Lichtstrahl anregbar ist, liegt bei 395 nm bzw. 475 nm, was Energien von 3,1 eV bzw. 2,6 eV entspricht. Eine durch diese Anregung hervorgerufene Fluoreszenzemission erfolgt dann bei einer Wellenlänge von 509 nm entsprechend 2,4 eV. Als Partikelstrahl kann bei einem derartigen Ausführungsbeispiel ein Elektronenstrahl eines Niederspannungsrasterelektronenmikroskops (Low Voltage Scanning Electron Microscope) verwendet werden. Die Parameter des Elektronenstrahls werden dabei so gewählt, dass es durch die Wechselwirkung der Elektronen mit dem Fluoreszenzmarker zu einer Abschwächung der Fluoreszenzemission bei 409 nm kommt, ohne dass dabei der Fluoreszenzmarker zerstört wird. In anderen Worten werden die Parameter des Elektronenstrahls so gewählt, dass die Abschwächung der Emission reversibel ist.For example can as a fluorescent marker in a sample so-called Green Fluorescent Protein (GFP) can be used. The wavelength at which this molecule is excitable by a light beam lies at 395 nm and 475 nm respectively, which corresponds to energies of 3.1 eV and 2.6 eV, respectively. A fluorescence emission caused by this excitation then takes place at a wavelength of 509 nm corresponding to 2.4 eV. When Particle beam can in such an embodiment an electron beam of a low-voltage scanning electron microscope (Low Voltage Scanning Electron Microscope). The parameters of the electron beam are chosen so that it by the interaction of the electrons with the fluorescent marker to a weakening of the fluorescence emission at 409 nm comes without destroying the fluorescent marker. In other words, the parameters of the electron beam become so chosen that the attenuation of the emission reversible is.

Experimente an mit GFP markierten biologischen Proben haben gezeigt, dass bei einem Beschuss mit Elektronen mit Partikelenergien von mehr als 15 keV und Dosen von 5000 Elektronen pro nm2 ein vollständiges irreversibles Auslöschen der optischen Emission eintritt. In anderen Worten wird bei derartigen Energien und Dosen das GFP irreversibel zerstört bzw. verändert. Für Elektronen von weniger als 3 keV und Dosen von 100 Elektronen pro nm2 bleibt die optische Emission hingegen weitgehend erhalten. Um eine irreversible Schädigung des Probenmaterials zu vermeiden, wird bei einem Ausführungsbeispiel die Energie der Elektronen (oder ggf. anderer Partikel) kleiner als 10 keV, bevorzugt kleiner als 5 keV oder kleiner als 2 keV gewählt.Experiments on GFP-labeled biological samples have shown that upon bombardment with electrons with particle energies of greater than 15 keV and doses of 5000 electrons per nm 2, a complete irreversible extinction of the optical emission occurs. In other words, at such energies and doses, GFP is irreversibly destroyed. For electrons of less than 3 keV and doses of 100 electrons per nm 2 , however, the optical emission is largely retained. In order to avoid irreversible damage to the sample material, in one exemplary embodiment the energy of the electrons (or possibly other particles) is chosen to be less than 10 keV, preferably less than 5 keV or less than 2 keV.

Ein derartiges Verfahren erlaubt also die gezielte rauscharme Detektion der relevanten, d. h. durch den Partikelstrahl modifizierten, Signalanteile mit sehr hohem Dynamikbereich (z. B. 100 dB dynamischen Bereich bei entsprechenden kommerziell erhältlichen Lock-in-Verstärkern). Auch können langsame Driftbewegungen des Gesamtsystems ausgeblendet werden. Durch den erhöhten Dynamikbereich kann auch das Verhältnis von Sichtfeld und Ortsauflösung gegenüber dem Stand der Technik vergrößert werden. Der Elektronenstrahl kann über eine größere Fläche abgerastert werden, ohne dass der Bereich, in dem die emittierte optische Leistung erfasst wird, also der Detektionsbereich, bewegt wird. Umgekehrt kann auch bei gleicher Fläche des Detektionsbereichs die Ortsauflösung verbessert werden.One Such a method thus allows targeted low-noise detection the relevant, d. H. modified by the particle beam, signal components with very high dynamic range (eg 100 dB dynamic range at corresponding commercially available lock-in amplifiers). Also, slow drift movements of the overall system be hidden. Due to the increased dynamic range can also change the ratio of field of view and spatial resolution increased compared to the prior art become. The electron beam can over a larger Area to be scanned without the area in which the emitted optical power is detected, ie the detection area, is moved. Conversely, even with the same area of the detection area the spatial resolution can be improved.

Die Modulationsgeschwindigkeit des Partikelstrahls und die Modulationsform kann dabei an einen zu detektierenden Emitter, beispielsweise einen Fluoreszenzmarker, angepasst werden. Insbesondere kann die Modulationsfrequenz in Abhängigkeit von einer Lebensdauer eines betrachteten strahlenden Übergangs gewählt werden. Beispielsweise weist Rhodamin-6G, welches in Ausführungsbeispielen der Erfindung als Fluoreszenzmarker bzw. Farbstoff verwendet werden kann, eine Fluoreszenzlebensdauer von 4,3 ns auf. Bei einem derartigen Beispiel wird die Modulationsfrequenz dann beispielsweise kleiner als 100 MHz gewählt werden. Die Ladungsträgerlebensdauer in lichtemittierenden Quantenpunkten, wie in 3G gezeigt, beträgt oft beispielsweise typischerweise wenige Pikosekunden. Bei derartigen Systemen können dann Modulationsgeschwindigkeiten bzw. Modulationsfrequenzen von mehreren GHz gewählt werden. Die Modulationsfrequenz kann auch in Abhängigkeit von systemtechnischen Aspekten, wie Eigenschaften der zur Detektion verwendeten Geräte, dem gewünschten Aufwand für die Signalverarbeitung oder der Messempfindlichkeit gewählt werden.The modulation speed of the particle beam and the modulation form can be adapted to an emitter to be detected, for example a fluorescence marker. In particular, the modulation frequency can be selected as a function of a lifetime of a considered radiating transition. For example, rhodamine-6G, which can be used as fluorescent marker or dye in embodiments of the invention, has a fluorescence lifetime of 4.3 ns. For example, in such an example, the modulation frequency will be chosen to be less than 100 MHz. The carrier lifetime in light emitting quantum dots, as in 3G For example, it is often typically a few picoseconds, for example. In such systems, then modulation speeds or modulation frequencies of several GHz can be selected. The modulation frequency can also be selected as a function of system-technical aspects, such as properties of the devices used for detection, the desired outlay for the signal processing or the measurement sensitivity.

Wie bereits erwähnt ist die Anwendung der Erfindung nicht auf die Detektion von Fluoreszenzmarkern beschränkt, sondern kann insbesondere auch zur Detektion intrinsischer Probeneigenschaften, z. B. mit Hilfe von Bio- oder Autolumineszenz, eingesetzt werden. Das Verfahren ist ferner, wie ebenfalls bereits erwähnt, nicht auf die Manipulation und Detektion von Lumineszenz emittierter Strahlung beschränkt, sondern es können allgemein spektroskopische Analyseverfahren, wie z. B. Raman-Spektroskopie oder optisch nicht-lineare Spektroskopie zur räumlich hochaufgelösten Messung und Charakterisierung von Proben verwendet werden. Vorraussetzung ist lediglich, dass die detektierte Emission durch einen Partikelstrahl zumindest teilweise reversibel modifizierbar ist. Diese Modifizierung kann sich beispielsweise auf die Intensität, Phase, Frequenz oder auch den Polarisationszustand der emittierenden Strahlung auswirken.As already mentioned, the application of the invention is not on limited the detection of fluorescent markers, but can also be used in particular for the detection of intrinsic sample properties, z. B. with the help of bioluminescence or autoluminescence. The method is also, as already mentioned, not emitted to the manipulation and detection of luminescence Radiation is limited, but it can be general spectroscopic analysis methods, such. B. Raman spectroscopy or optically non-linear spectroscopy for spatially high resolution Measurement and characterization of samples can be used. requirement is only that the detected emission by a particle beam at least partially reversibly modifiable. This modification For example, the intensity, phase, frequency or also affect the polarization state of the emitting radiation.

Ein Beispiel für eine Raman-spektroskopische Untersuchung ist in 5 dargestellt (Quelle: A. Weiss, G. Haran; J. Phys. Chem. B 2001 105 12348–12354 ). 5 zeigt die Intensität in Abhängigkeit von der Raman-Verschiebung für verschiedene Zeiten in Folge des Ladungsträgeraustausches des Moleküls mit seiner Umgebung für das bereits erwähnte Rhodamin-6G. Dieser Ladungsträgeraustausch kann beispielsweise mit einem Partikelstrahl beeinflusst werden.An example of a Raman spectroscopic investigation is in 5 represented (source: A. Weiss, G. Haran; J. Phys. Chem. B 2001 105 12348-12354 ). 5 shows the intensity as a function of the Raman shift for different times as a result of the charge carrier exchange of the molecule with its environment for the already mentioned rhodamine-6G. This charge carrier exchange can be influenced, for example, with a particle beam.

Ein anderes Beispiel ist eine so genannte Zweiphotonenanregung, in 6 durch Pfeile 61 und 62 symbolisiert, d. h. hier erfolgt eine Anregung über einen Prozess mit zwei Photonen der Frequenzen va1 und va2, was einer Gesamtanregung, wie durch einen Pfeil 60 angedeutet, einer Frequenz vA entspricht. Fluoreszenzübergänge sind durch Pfeile 64 und 65 markiert, zusätzlich kann auch ein strahlender Übergang von einem Niveau S1 auf ein Niveau S0, wie durch einen Pfeil 63 angedeutet, erfolgen. Diese Übergänge können in ähnlicher Weise, wie unter Bezugnahme auf 3A bis 3G erläutert, durch einen Partikelstrahl modifiziert werden.Another example is a so-called two-photon excitation, in 6 through arrows 61 and 62 symbolizes, ie here is an excitation of a process with two photons of the frequencies v a1 and v a2 , which is a total excitation, as by a arrow 60 indicated, a frequency v A corresponds. Fluorescence transitions are indicated by arrows 64 and 65 In addition, a radiant transition from a level S 1 to a level S 0 , as indicated by an arrow, can also be marked 63 indicated. These transitions can be done in a similar way as with reference to 3A to 3G explained modified by a particle beam.

Es ist zu bemerken, dass die Erfindung nicht auf Einsatz einer einzigen Art von Fluoreszenzmarkern oder dergleichen beschränkt ist, sondern es können auch verschiedenartige Marker oder verschiedene Übergänge bei verschiedenen Frequenzen detektiert werden. Auch weitere Modifikationen und Varianten sind möglich. Beispielsweise kann die Anregung der Probe, beispielsweise durch Licht wie oben beschrieben, zeitlich verändert werden, um dynamische Eigenschaften der Lichtemission, beispielsweise mit so genannten Pump-Probe-Messungen, zu bestimmen. Der zeitliche Verlauf der emittierten Leistung kann untersucht werden, um dynamische Eigenschaften des Licht emittierenden Prozesses bzw. Materials zu untersuchen. Beispielsweise kann der verwendete Partikelstrahl mit abstimmbarer Frequenz periodisch moduliert und die jeweilige Amplituden- und Phasenlage der zugehörigen Variation der emittierten optischen Strahlung registriert werden.It It should be noted that the invention is not limited to use of a single Type of fluorescent markers or the like limited is, but it can also different markers or different transitions at different frequencies be detected. Also other modifications and variants are possible. For example, the excitation of the sample, for example be changed by light as described above, to dynamic properties of light emission, for example with so-called pump-probe measurements, to determine. The time course The emitted power can be studied to provide dynamic characteristics of the light emitting process or material. For example, the particle beam used with tunable frequency periodically modulated and the respective amplitude and phase the associated variation of the emitted optical radiation be registered.

Da die Anregung durch den Partikelstrahl zumindest teilweise reversibel erfolgt, kann die örtliche Bewegung eines Partikels nachverfolgt werden, sofern die Abrastergeschwindigkeit des Partikelstrahls hoch genug ist.There the excitation by the particle beam at least partially reversible can track the local motion of a particle if the scanning speed of the particle beam is high is enough.

Wie bereits erwähnt kann durch den Sekundärelektronendetektor 23 in 2 oder eine andere entsprechende Vorrichtung zur Detektion von Elektronen (z. B. Rückstreu- oder Transmissionselektronendetektor) gleichzeitig mit der optischen Messung ein Rasterelektronenmikroskopbild aufgenommen werden. Da die Erfassung gleichzeitig mit der Erfassung der optischen Emission erfolgt, kann das so entstehende Rasterelektronenmikroskopbild mit den erfassten optischen Eigenschaften korreliert werden.As already mentioned, by the secondary electron detector 23 in 2 or another corresponding device for detecting electrons (eg, backscatter or transmission electron detector) simultaneously with the optical measurement, a scanning electron microscope image are taken. Since the detection occurs simultaneously with the detection of the optical emission, the resulting scanning electron microscope image can be correlated with the detected optical properties.

Bei dem dargestellten Beispiel wird der Partikelstrahl 35 durch die Scanvorrichtung 22 über die Probe gerastert. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Partikelstrahl auch stationär bleiben und die Probe entsprechend bewegt werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann sowieso sowohl der Partikelstrahl als auch die Probe bewegt werden.In the example shown, the particle beam 35 through the scanning device 22 rasterized over the sample. In another embodiment, the particle beam may also remain stationary and the sample moved accordingly. In other embodiments, both the particle beam and the sample may be moved anyway.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird nicht nur ein Partikelstrahl, sondern eine Vielzahl von Partikelstrahlen verwendet. Die Partikelstrahlen können verschiedene Strahleigenschaften, z. B. verschiedene Energien, aufweisen, um die Emission der Probe in verschiedenen Weisen zu beeinflussen. Es ist jedoch auch möglich, mehrere Partikelstrahlen mit gleichen Strahleigenschaften zu verwenden, welche beispielsweise verschiedene Gebiete des Anregungsspots bzw. Detektionsbereichs abrastern, um somit ein schnelleres Erfassen der gesamten zu untersuchenden Fläche durch Parallelisierung der Messung zu ermöglichen. Die Partikelstrahlen können mit verschiedenen Charakteristiken charakteristisch moduliert sein, beispielsweise mit verschiedenen Frequenzen periodisch moduliert sein. Hierdurch können bei der Detektion die Einflüsse der verschiedenen Partikelstrahlen voneinander getrennt werden. Ein Beispiel ist die Verwendung eines parallelen Multi-Elektronenstrahls, bei dem die einzelnen Strahlen mit unterschiedlichen Frequenzen moduliert werden. Die Detektion erfolgt dann parallel bei den jeweiligen Modulationsfrequenzen.at another embodiment, not only a particle beam, but uses a variety of particle beams. The particle beams can different beam properties, eg. B. different Energies, exhibit the emission of the sample in different To influence ways. However, it is also possible to have several To use particle beams with the same jet properties which, for example, different areas of the excitation spot or Scan detection area, thus faster detection the entire area to be examined by parallelization to allow the measurement. The particle beams can be characteristically modulated with different characteristics For example, periodically modulated with different frequencies be. As a result, in the detection of the influences the different particle beams are separated from each other. One Example is the use of a parallel multi-electron beam, where the individual rays with different frequencies be modulated. The detection then takes place in parallel at the respective modulation frequencies.

Bei wieder anderen Ausführungsbeispielen werden nicht spezielle Marker, sondern direkt Zustände der Probe untersucht.at again other embodiments will not be specific Marker, but directly examined states of the sample.

Beispielsweise kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dazu verwendet werden, Gitterverspannung bei Halbleiterstrukturen mit hoher räumlicher Auflösung zu detektieren. Dazu wird die Oberfläche der Halbleiterstruktur mit Laserlicht, z. B. aus der Lichtquelle 31 aus 2, bestrahlt und das inelastisch gestreute Licht spektral aufgelöst detektiert, d. h. ein Raman-Spektrum aufgenommen. Verspannte Bereiche führen zu charakteristischen Linien im Raman-Spektrum. Durch das Abrastern mit einem modulierten Partikelstrahl wird die Raman-Streuung lokal beeinflusst; dies kann durch eine Änderung der entsprechenden Spektrallinien signalangepasst detektiert werden. Durch polarisationsabhängige Messungen lässt sich die Ansisotropie der Verspannung (Verspannungstensor) bestimmen.For example, one embodiment of the invention can be used to detect lattice strain in high spatial resolution semiconductor structures. For this purpose, the surface of the semiconductor structure with laser light, z. B. from the light source 31 out 2 , irradiated and the inelastically scattered light spectrally resolved detected, ie, a Raman spectrum recorded. Tense areas lead to characteristic lines in the Raman spectrum. By scanning with a modulated particle beam, the Raman scattering is locally influenced; this can be detected by a change of the corresponding spectral lines signal matched. By polarization-dependent measurements, the ansisotropy of the strain (strain tensor) can be determined.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden die spektroskopischen Eigenschaften individueller, auf einer Oberfläche isoliert präparierter Moleküle ermittelt (Einzelmolekülspektroskopie). Bei sehr großen Molekülen ist eine gezielte spektroskopische Untersuchung von einzelnen Molekülabschnitten möglich. Dies kann beispielsweise zur Sequenzierung von DNA verwendet werden.at In another embodiment, the spectroscopic Properties of individual, isolated on a surface prepared molecules (single molecule spectroscopy). For very large molecules is a targeted spectroscopic Examination of single molecule sections possible. This can be used, for example, for sequencing DNA.

Wie aus dem obigen ersichtlich sind eine Vielzahl von Modifikationen und Varianten möglich, und die vorliegende Erfindung ist daher nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt.As From the above, there are a variety of modifications and variants are possible, and the present invention is therefore not on the illustrated embodiments limited.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1616216 A2 [0002] - EP 1616216 A2 [0002]
  • - EP 1655597 B1 [0004] - EP 1655597 B1 [0004]
  • - DE 3904280 C2 [0035] - DE 3904280 C2 [0035]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - A. Weiss, G. Haran; J. Phys. Chem. B 2001 105 12348–12354 [0069] A. Weiss, G. Haran; J. Phys. Chem. B 2001 105 12348-12354 [0069]

Claims (22)

Verfahren zur optischen Untersuchung einer Probe, umfassend: Bestrahlen einer Probe (26) mit einem zeitlich charakteristisch modulierten Partikelstrahl (35), wobei der Partikelstrahl (35) so gewählt ist, dass er die Probe (26) zumindest teilweise reversibel modifiziert, Anregen der Probe (26) zum Erzeugen einer optischen Emission von der Probe (26), und Detektieren der optischen Emission von der Probe in Abhängigkeit von der charakteristischen Modulation des Partikelstrahls (35).A method of optically examining a sample, comprising: irradiating a sample ( 26 ) with a temporally characteristic modulated particle beam ( 35 ), whereby the particle beam ( 35 ) is chosen so that he ( 26 ) at least partially reversibly modified, exciting the sample ( 26 ) for generating an optical emission from the sample ( 26 ), and detecting the optical emission from the sample as a function of the characteristic modulation of the particle beam ( 35 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Anregen ein Anregen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus optischem Anregen, elektrischem Anregen und thermischem Anregen umfasst.The method of claim 1, wherein said exciting is a Excitation selected from the group consisting of optical Excitation, electrical stimulation and thermal stimulation includes. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bestrahlen der Probe ein Abrastern der Probe mit dem Partikelstrahl (35) umfasst.The method of claim 1 or 2, wherein irradiating the sample comprises scanning the sample with the particle beam ( 35 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die charakteristische Modulation des Partikelstrahls eine zeitlich periodische Modulation ist.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the characteristic modulation of the particle beam a temporally periodic modulation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Detektieren ein Detektieren in Lock-in-Technik umfasst.Method according to one of claims 1 to 4, wherein detecting comprises detecting in lock-in technique. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Anregen der Probe ein Anregen der Probe an einem Anregungsort und ein Verfahren des Anregungsortes auf der Probe umfasst.Method according to one of claims 1 to 5, wherein exciting the sample comprises exciting the sample at an excitation site and a method of the excitation site on the sample. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Detektieren der optischen Emission ein Detektieren der optischen Emission von der Probe in einem Detektionsbereich und ein Verfahren des Detektionsbereiches auf der Probe umfasst.Method according to one of claims 1 to 6, wherein detecting the optical emission is detecting the optical emission from the sample in a detection area and a method of the detection area on the sample. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Partikelstrahl (35) ein Elektronenstrahl ist.Method according to one of claims 1 to 7, wherein the particle beam ( 35 ) is an electron beam. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Anregen ein zeitlich charakteristisch moduliertes Anregen der Probe (26) umfasst.Method according to one of claims 1 to 8, wherein the exciting a time characteristic modulated excitation of the sample ( 26 ). Verfahren nach Anspruch 9, wobei das zeitlich charakteristisch modulierte Anregen ein periodisch moduliertes Anregen der Probe (26) ist.The method of claim 9, wherein the temporally characteristic modulated excitation comprises a periodically modulated excitation of the sample ( 26 ). Verfahren nach Anspruch 10, wobei die charakteristische Modulation de Partikelstrahls (35) eine periodische Modulation des Partikelstrahls (35) mit einer ersten Frequenz ist und die periodische Modulation der Anregung mit einer von der ersten Frequenz verschiedenen zweiten Frequenz erfolgt.Method according to claim 10, wherein the characteristic modulation of the particle beam ( 35 ) a periodic modulation of the particle beam ( 35 ) is at a first frequency and the periodic modulation of the excitation is at a second frequency different from the first frequency. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Detektieren der optischen Emission ein Detektieren bei einer Summe der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz und/oder eine Detektieren bei einer Differenz der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz umfasst.The method of claim 11, wherein said detecting the optical emission detecting at a sum of the first Frequency and the second frequency and / or a detect at a difference of the first frequency and the second frequency. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Detektieren der optischen Emission ein Detektieren einer optischen Emission von in der Probe (26) vorhandenen Markern umfasst.The method of any one of claims 1 to 12, wherein detecting the optical emission comprises detecting an optical emission of in the sample ( 26 ) existing markers. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiter umfassend: Detektieren von in der Probe gestreuten oder durch den Partikelstrahl (35) ausgelösten Elektronen.Method according to one of claims 1 to 13, further comprising: detecting scattered in the sample or by the particle beam ( 35 ) triggered electrons. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, weiter umfassend: Bestrahlen der Probe mit mindestens einem weiteren zeitlich charakteristisch modulierten Partikelstrahl, wobei sich eine Charakteristik der Modulation des weiteren Partikelstrahls von einer Charakteristik der Modulation des Partikelstrahls (35) unterscheidet, und wobei das Detektieren der optischen Emission in Abhängigkeit von der charakteristischen Modulation des weiteren Partikelstrahls erfolgt.Method according to one of claims 1 to 14, further comprising: irradiating the sample with at least one further temporally characteristic modulated particle beam, wherein a characteristic of the modulation of the further particle beam of a characteristic of the modulation of the particle beam ( 35 ), and wherein the detection of the optical emission takes place as a function of the characteristic modulation of the further particle beam. Vorrichtung zur optischen Untersuchung einer Probe, umfassend: eine Partikelstrahlquelle (20) zum Bestrahlen einer Probe (26) mit einem Partikelstrahl (35), wobei die Partikelstrahlquelle (20) derart ansteuerbar ist, dass der Partikelstrahl die Probe zumindest teilweise reversibel modifiziert, einen Modulator (21) zur charakteristischen Modulation des Partikelstrahls (35), eine Anregungseinrichtung (31, 24, 25) zum Anregen der Probe zum Erzeugen einer optischen Emission, und eine Detektionseinrichtung (27, 28, 36, 29, 30, 32) zum Detektieren der optischen Emission in Abhängigkeit von der charakteristischen Modulation des Partikelstrahls.Apparatus for optically examining a sample, comprising: a particle beam source ( 20 ) for irradiating a sample ( 26 ) with a particle beam ( 35 ), wherein the particle beam source ( 20 ) is controllable such that the particle beam at least partially reversibly modifies the sample, a modulator ( 21 ) for the characteristic modulation of the particle beam ( 35 ), an excitation device ( 31 . 24 . 25 ) for exciting the sample to generate an optical emission, and a detection device ( 27 . 28 . 36 . 29 . 30 . 32 ) for detecting the optical emission as a function of the characteristic modulation of the particle beam. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Anregungseinrichtung und die Detektionseinrichtung zumindest teilweise gemeinsame Komponenten umfassen.Apparatus according to claim 16, wherein said excitation means and the detection device at least partially common components include. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Anregungseinrichtung eine Lichtquelle (31) umfasst.Apparatus according to claim 16 or 17, wherein the excitation means comprises a light source ( 31 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Detektionseinrichtung (27, 28, 36, 29, 30, 32) einen Lock-in-Detektor (32) umfasst.Device according to one of Claims 16 to 18, the detection device ( 27 . 28 . 36 . 29 . 30 . 32 ) a lock-in detector ( 32 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Partikelstrahlquelle eine Elektronenstrahlquelle (20) umfasst.Apparatus according to any one of claims 16 to 19 wherein the particle beam source is an electron beam source ( 20 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei die Vorrichtung einen Elektronendetektor (23) umfasst.Device according to one of Claims 16 to 20, the device comprising an electron detector ( 23 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei die Probe zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgestaltet ist.Device according to one of claims 16 to 21, taking the sample to carry out the process is configured according to one of claims 1 to 15.
DE200910015341 2009-03-27 2009-03-27 Method for optical testing of sample during e.g. chemical analysis, involves detecting optical emission of sample depending on characteristic modulation i.e. temporally periodic modulation, of particle beam Withdrawn DE102009015341A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910015341 DE102009015341A1 (en) 2009-03-27 2009-03-27 Method for optical testing of sample during e.g. chemical analysis, involves detecting optical emission of sample depending on characteristic modulation i.e. temporally periodic modulation, of particle beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910015341 DE102009015341A1 (en) 2009-03-27 2009-03-27 Method for optical testing of sample during e.g. chemical analysis, involves detecting optical emission of sample depending on characteristic modulation i.e. temporally periodic modulation, of particle beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009015341A1 true DE102009015341A1 (en) 2010-10-07

Family

ID=42674881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910015341 Withdrawn DE102009015341A1 (en) 2009-03-27 2009-03-27 Method for optical testing of sample during e.g. chemical analysis, involves detecting optical emission of sample depending on characteristic modulation i.e. temporally periodic modulation, of particle beam

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009015341A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2469253A1 (en) * 2010-12-24 2012-06-27 HybriScan Technologies Holding BV System for electron microscopy and Raman spectroscopy
CN102645423A (en) * 2011-01-30 2012-08-22 Fei公司 System and method for localization of large numbers of fluorescent markers in biological samples
DE102011108181A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-24 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Method for spatially resolved measurement of magnetization of magnetic structure for use in e.g. magnetic data storage, involves measuring polarization rotation of fluorescent light from residual range
DE102013209104A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-20 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Apparatus and method for spectroscopic analysis
US8895921B2 (en) 2010-07-14 2014-11-25 Delmic B.V. Inspection apparatus and replaceable door for a vacuum chamber of such an inspection apparatus and a method for operating an inspection apparatus
EP2824445A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-14 Fei Company Charged-particle microscope with Raman spectroscopy capability
WO2016094654A1 (en) * 2014-12-10 2016-06-16 Cytek Biosciences Inc. Self-triggered flow cytometer
EP3428950A1 (en) * 2017-07-10 2019-01-16 FEI Company Method for alignment of a light beam to a charged particle beam

Citations (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2173436A5 (en) * 1972-02-24 1973-10-05 Cameca
JPS5627640A (en) * 1979-08-15 1981-03-18 Agency Of Ind Science & Technol Method for evaluating oxide film
US4440475A (en) * 1981-01-23 1984-04-03 Compagnie D'applications Mecaniques A L'electronique, Au Cinema Et A L'atomistique (C.A.M.E.C.A.) Electron probe microanalyzer comprising an observation system having double magnification
FR2596863A1 (en) * 1986-04-07 1987-10-09 Centre Nat Rech Scient Analytic microscopy device, capable of forming both a Raman probe and an electronic probe
FR2644291A1 (en) * 1989-02-10 1990-09-14 Max Planck Gesellschaft ELECTRONIC MICROSCOPE FOR THE EXAMINATION OF SOLID BODY SURFACES
DE3904280C2 (en) 1989-02-14 1991-11-07 Joachim Dipl.-Ing. 4100 Duisburg De Fehr
US5068535A (en) * 1988-03-07 1991-11-26 University Of Houston - University Park Time-of-flight ion-scattering spectrometer for scattering and recoiling for electron density and structure
WO1992022805A1 (en) * 1991-06-08 1992-12-23 Renishaw Transducer Systems Limited Surface analysis apparatus
DE4233686A1 (en) * 1992-10-02 1994-04-07 Ism Ingenieurbuero Fuer Spezia Selective optical display or marking of given atoms or mols. - uses electron flow between micro point and sample for detection to give an image signal
US5811804A (en) * 1994-01-24 1998-09-22 Biomaterials Research Group Stichting Azl Electron microscope with raman spectroscopy
WO1999058939A1 (en) * 1998-05-09 1999-11-18 Renishaw Plc Electron microscope and spectroscopy system
US6002471A (en) * 1996-11-04 1999-12-14 California Institute Of Technology High resolution scanning raman microscope
US6005247A (en) * 1997-10-01 1999-12-21 Intevac, Inc. Electron beam microscope using electron beam patterns
US6201241B1 (en) * 1996-09-17 2001-03-13 Kabushiki Kaisha Topcon Organic substance analyzer
JP2003014671A (en) * 2001-06-29 2003-01-15 Canon Inc Apparatus and method for observing solid surface
US6654118B2 (en) * 2002-02-04 2003-11-25 Ortho-Mcneil Pharmaceutical, Inc. Method and apparatus for obtaining molecular data from a pharmaceutical specimen
US20040022360A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Price John Scott Electron source and cable for x-ray tubes
US20040033425A1 (en) * 2002-05-16 2004-02-19 Koops Hans Wilfried Peter Procedure for etching of materials at the surface with focussed electron beam induced chemical reactions at said surface
US20040208287A1 (en) * 2003-01-14 2004-10-21 Josef Deuringer Power source for regulated operation of the deflection coil of an x-ray tube
US20050008828A1 (en) * 2002-07-25 2005-01-13 Trustees Of Stevens Institute Of Technology Patterned polymer microgel and method of forming same
EP1616216A2 (en) 2003-04-13 2006-01-18 MPG Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. High three-dimensional resolution representation
US20060151696A1 (en) * 2004-11-29 2006-07-13 National University Of Singapore Electron microscope and a method of imaging objects
US20070086571A1 (en) * 2005-09-28 2007-04-19 Eckhard Hempel Device for generation of x-ray radiation with a cold electron source
EP1655597B1 (en) 2004-11-09 2008-01-16 FEI Company Method of localizing fluorescent markers
US20080017796A1 (en) * 2004-04-02 2008-01-24 California Institute Of Technology Method and system for ultrafast photoelectron microscope
JP2008107335A (en) * 2006-09-26 2008-05-08 Horiba Ltd Cathode luminescence measuring device and electron microscope
EP1953791A1 (en) * 2007-02-05 2008-08-06 FEI Company Apparatus for observing a sample with a particle beam and an optical microscope
US20080188063A1 (en) * 2002-09-10 2008-08-07 The Regents Of The University Of California GRADED CORE/SHELL SEMICONDUCTOR NANORODS and NANOROD BARCODES
US20090053395A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Dror Shemesh Method and System for Imaging a Cross Section of a Specimen
DE102008052357A1 (en) * 2007-10-18 2009-10-22 Searete LLC, Bellevue Ionizing radiation responsive compositions, methods and systems
US20090278044A1 (en) * 2008-05-08 2009-11-12 Kla-Tencor Corporation In-Situ Differential Spectroscopy

Patent Citations (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2173436A5 (en) * 1972-02-24 1973-10-05 Cameca
JPS5627640A (en) * 1979-08-15 1981-03-18 Agency Of Ind Science & Technol Method for evaluating oxide film
US4440475A (en) * 1981-01-23 1984-04-03 Compagnie D'applications Mecaniques A L'electronique, Au Cinema Et A L'atomistique (C.A.M.E.C.A.) Electron probe microanalyzer comprising an observation system having double magnification
FR2596863A1 (en) * 1986-04-07 1987-10-09 Centre Nat Rech Scient Analytic microscopy device, capable of forming both a Raman probe and an electronic probe
US5068535A (en) * 1988-03-07 1991-11-26 University Of Houston - University Park Time-of-flight ion-scattering spectrometer for scattering and recoiling for electron density and structure
FR2644291A1 (en) * 1989-02-10 1990-09-14 Max Planck Gesellschaft ELECTRONIC MICROSCOPE FOR THE EXAMINATION OF SOLID BODY SURFACES
DE3904280C2 (en) 1989-02-14 1991-11-07 Joachim Dipl.-Ing. 4100 Duisburg De Fehr
WO1992022805A1 (en) * 1991-06-08 1992-12-23 Renishaw Transducer Systems Limited Surface analysis apparatus
DE4233686A1 (en) * 1992-10-02 1994-04-07 Ism Ingenieurbuero Fuer Spezia Selective optical display or marking of given atoms or mols. - uses electron flow between micro point and sample for detection to give an image signal
US5811804A (en) * 1994-01-24 1998-09-22 Biomaterials Research Group Stichting Azl Electron microscope with raman spectroscopy
US6201241B1 (en) * 1996-09-17 2001-03-13 Kabushiki Kaisha Topcon Organic substance analyzer
US6002471A (en) * 1996-11-04 1999-12-14 California Institute Of Technology High resolution scanning raman microscope
US6005247A (en) * 1997-10-01 1999-12-21 Intevac, Inc. Electron beam microscope using electron beam patterns
WO1999058939A1 (en) * 1998-05-09 1999-11-18 Renishaw Plc Electron microscope and spectroscopy system
JP2003014671A (en) * 2001-06-29 2003-01-15 Canon Inc Apparatus and method for observing solid surface
US6654118B2 (en) * 2002-02-04 2003-11-25 Ortho-Mcneil Pharmaceutical, Inc. Method and apparatus for obtaining molecular data from a pharmaceutical specimen
US20040033425A1 (en) * 2002-05-16 2004-02-19 Koops Hans Wilfried Peter Procedure for etching of materials at the surface with focussed electron beam induced chemical reactions at said surface
US20050008828A1 (en) * 2002-07-25 2005-01-13 Trustees Of Stevens Institute Of Technology Patterned polymer microgel and method of forming same
US20040022360A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Price John Scott Electron source and cable for x-ray tubes
US20080188063A1 (en) * 2002-09-10 2008-08-07 The Regents Of The University Of California GRADED CORE/SHELL SEMICONDUCTOR NANORODS and NANOROD BARCODES
US20040208287A1 (en) * 2003-01-14 2004-10-21 Josef Deuringer Power source for regulated operation of the deflection coil of an x-ray tube
EP1616216A2 (en) 2003-04-13 2006-01-18 MPG Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. High three-dimensional resolution representation
US20080017796A1 (en) * 2004-04-02 2008-01-24 California Institute Of Technology Method and system for ultrafast photoelectron microscope
EP1655597B1 (en) 2004-11-09 2008-01-16 FEI Company Method of localizing fluorescent markers
US20060151696A1 (en) * 2004-11-29 2006-07-13 National University Of Singapore Electron microscope and a method of imaging objects
US20070086571A1 (en) * 2005-09-28 2007-04-19 Eckhard Hempel Device for generation of x-ray radiation with a cold electron source
JP2008107335A (en) * 2006-09-26 2008-05-08 Horiba Ltd Cathode luminescence measuring device and electron microscope
EP1953791A1 (en) * 2007-02-05 2008-08-06 FEI Company Apparatus for observing a sample with a particle beam and an optical microscope
US20090053395A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Dror Shemesh Method and System for Imaging a Cross Section of a Specimen
DE102008052357A1 (en) * 2007-10-18 2009-10-22 Searete LLC, Bellevue Ionizing radiation responsive compositions, methods and systems
US20090278044A1 (en) * 2008-05-08 2009-11-12 Kla-Tencor Corporation In-Situ Differential Spectroscopy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. Weiss, G. Haran; J. Phys. Chem. B 2001 105 12348-12354

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8895921B2 (en) 2010-07-14 2014-11-25 Delmic B.V. Inspection apparatus and replaceable door for a vacuum chamber of such an inspection apparatus and a method for operating an inspection apparatus
EP2593957B1 (en) * 2010-07-14 2019-05-29 Delmic B.V. Inspection apparatus and replaceable door for a vacuum chamber of such an inspection apparatus and a method for operating an inspection apparatus
WO2012087138A1 (en) * 2010-12-24 2012-06-28 Hybriscan Technologies Holding Bv System for electron microscopy and raman spectroscopy
EP2469253A1 (en) * 2010-12-24 2012-06-27 HybriScan Technologies Holding BV System for electron microscopy and Raman spectroscopy
CN102645423B (en) * 2011-01-30 2017-10-24 Fei公司 System and method for the positioning of a large amount of fluorescent markers in biological sample
CN102645423A (en) * 2011-01-30 2012-08-22 Fei公司 System and method for localization of large numbers of fluorescent markers in biological samples
DE102011108181B4 (en) * 2011-07-22 2015-02-26 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Method for the spatially resolved measurement of a magnetization of a magnetic structure and magneto-optical data storage
DE102011108181A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-24 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Method for spatially resolved measurement of magnetization of magnetic structure for use in e.g. magnetic data storage, involves measuring polarization rotation of fluorescent light from residual range
EP2818853B1 (en) * 2013-05-16 2018-07-04 Carl Zeiss Microscopy GmbH Device and method for spectroscopic analysis
US10436712B2 (en) 2013-05-16 2019-10-08 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Devices and methods for spectroscopic analysis
DE102013209104A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-20 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Apparatus and method for spectroscopic analysis
US9927361B2 (en) 2013-05-16 2018-03-27 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Devices and methods for spectroscopic analysis
US9406482B2 (en) 2013-07-08 2016-08-02 Fei Company Charged-particle microscope with Raman spectroscopy capability
EP2824445A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-14 Fei Company Charged-particle microscope with Raman spectroscopy capability
WO2016094654A1 (en) * 2014-12-10 2016-06-16 Cytek Biosciences Inc. Self-triggered flow cytometer
US11169075B2 (en) 2014-12-10 2021-11-09 Cytek Biosciences, Inc. Self-triggered flow cytometer
EP3428950A1 (en) * 2017-07-10 2019-01-16 FEI Company Method for alignment of a light beam to a charged particle beam
CN109243953A (en) * 2017-07-10 2019-01-18 Fei 公司 For making beam alignment to the method for charged particle beam
KR20190006453A (en) * 2017-07-10 2019-01-18 에프이아이 컴파니 Method for alignment of a light beam to a charged particle beam
US10777383B2 (en) 2017-07-10 2020-09-15 Fei Company Method for alignment of a light beam to a charged particle beam
KR102410589B1 (en) 2017-07-10 2022-06-17 에프이아이 컴파니 Method for alignment of a light beam to a charged particle beam
CN109243953B (en) * 2017-07-10 2023-04-18 Fei 公司 Method for aligning a beam to a charged particle beam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009015341A1 (en) Method for optical testing of sample during e.g. chemical analysis, involves detecting optical emission of sample depending on characteristic modulation i.e. temporally periodic modulation, of particle beam
DE602005004354T2 (en) Method for localization of fluorescent marker
DE202011052060U1 (en) STED fluorescent light microscope with pulsed excitation, continuous stimulation and temporally resolved registration of spontaneously emitted fluorescent light
EP1864115B1 (en) Method for the microscopic analysis of a three-dimensional microstructure
DE102013208926A1 (en) Method for 3D high-resolution localization microscopy
WO2008145109A1 (en) Method device for the probe microscopic examination of a sample using luminescent microscopy
EP2818853B1 (en) Device and method for spectroscopic analysis
DE102013005173B4 (en) Measuring device and method for detecting a pulse distribution of charged particles
EP4264353A1 (en) Method and microscope for recording trajectories of individual particles in a sample
DE102005020202A1 (en) High resolution optical microscopy
DE3918249C1 (en)
DE102014101302B3 (en) Method for spectrometry and spectrometer
EP1311829B1 (en) Method and device for the measurement of chemical and/or biological samples
DE202013102039U1 (en) STED device
WO2001001183A1 (en) Near field optical examination device
DE102012214933A1 (en) Test sample device and test method for an optical sub-wavelength resolution microscope
DE102021119406B4 (en) DEVICE AND METHOD FOR ELECTRON OPTICAL IMAGING OF FAST TIME DEPENDENT PROCESSES
DE19939574B4 (en) Method for three-dimensional object scanning
DE102011052924A1 (en) Apparatus and method for measuring the beam deflection by means of frequency analysis
DE102022123632A1 (en) METHOD, LIGHT MICROSCOPE AND COMPUTER PROGRAM FOR LOCALIZING OR TRACKING EMMITTERS IN A SAMPLE
WO2004008217A1 (en) Confocal 3d-scanning absorption
EP3772645B1 (en) Method and device for detecting very low fluorescence
DE102018215833B4 (en) Optical arrangement for fluorescence microscopic applications
DE102018215831B4 (en) Optical arrangement for fluorescence microscopic applications
DE102016110301B3 (en) Method for generating an electron beam and / or electron pulse and an electron source and their use

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee