Hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie

Hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie (englisch high resolution transmission electron microscopy, HRTEM) ist ein TEM-Abbildungsmodus, der es erlaubt, die kristallographische Struktur einer Probe mit atomarer Auflösung abzubilden. Wegen seiner hohen Auflösung ist HRTEM ein weitverbreitetes Werkzeug zur Untersuchung von Nanostrukturen in kristallinen Materialien wie Halbleitern und Metallen. Zurzeit kann standardmäßig eine Auflösung von 0,8 Å (0,08 nm) erreicht werden. Um diese Auflösung mit dem TEM direkt nutzen zu können, werden Korrektoren für die sphärische Aberration eingesetzt. Durch die Entwicklung neuartiger Korrektoren, die neben der sphärischen Aberration auch die chromatische Aberration verringern, wird bald eine Auflösung von bis zu 0,5 Å nutzbar.

In der HRTEM werden Objekte mit Dicken von wenigen Nanometern untersucht. Der Kontrast in HRTEM-Bildern wird deshalb im Wesentlichen aufgrund von Phasen- und nicht von Amplitudenunterschieden generiert. Phasenkontrast-Bilder können in HRTEM häufig nicht direkt interpretiert werden, da Aberrationen ebenfalls die Phase der Elektronen-Wellenfunktion modulieren und damit die Strukturdetails in der Abbildung verschmieren.