Bei einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) wird die zu untersuchende Probe kontinuierlich von einem aufgeweiteten Elektronenstrahl durchleuchtet. Aus den Elektronen die die Probe passiert haben wird mit Hilfe eines elektronenoptischen Systems eine Abbildung auf einem Fluoreszenzschirm erzeugt. Durch eine Änderung der Linsenströme in den elektromagnetischen Linsen kann die Brennweite verändert, und dadurch die Vergrößerung gewählt werden.
Bei dem an unserem Institut vorhandenen TEM handelt es sich um ein Philips CM12, mit dem sowohl Hellfeldabbildungen als auch Elektronenbeugungsuntersuchungen durchgeführt werden können. Das TEM besitzt eine maximale Beschleunigungsspannung von 120 kV und damit eine minimale de Broglie-Wellenlänge von 3,53e-12 m für die Elektronenbeugung. Es ist mit einer LaB6 Kathode ausgestattet und erlaubt eine maximale Vergrößerung von 600000x.
Bei der Präparation der Proben finden zwei verschiedene Substrate Anwendung. Zum einen stehen amorphe Kohlenstoffilme die von Kupfernetzchen getragen werden zur Verfügung. Diese Kohlenstoffilme zeichnen sich aufgrund der niedrigen Kernladungszahl und ihrer geringen Dicke von nur etwa 10 nm durch einen sehr geringen Untergrund in den Beugungsexperimenten aus. Zum anderen existieren 50nm dicke Siliziumnitrid-Membranen, die von Siliziumrahmen getragen werden.