Ero AFM n ja SEM n välillä

AFM vs. SEM

Tarve tutkia pienempää maailmaa on kasvanut nopeasti uusien tekniikoiden, kuten nanoteknologian, mikrobiologian ja elektroniikan, viimeaikaisen kehityksen myötä. Koska mikroskooppi on työkalu, joka tuottaa suurennettuja kuvia pienemmistä esineistä, tutkitaan paljon mikroskopiamenetelmien kehittämistä resoluution lisäämiseksi. Vaikka ensimmäinen mikroskooppi on optinen ratkaisu, jossa linssejä käytettiin kuvan suurentamiseen, nykyiset korkean resoluution mikroskoopit noudattavat erilaisia ​​lähestymistapoja. Skannaava elektronimikroskooppi (SEM) ja atomivoimamikroskooppi (AFM) perustuvat kahteen tällaiseen erilaiseen lähestymistapaan.

Atomivoimamikroskooppi (AFM)

AFM käyttää kärkeä näytteen pinnan skannaamiseen ja kärki menee ylös ja alas pinnan luonteen mukaan. Tämä käsite on samanlainen kuin tapa, jolla sokea henkilö ymmärtää pinnan ajamalla sormeaan koko pinnan. Gerd Binnig ja Christoph Gerber ottivat AFM-tekniikan käyttöön vuonna 1986, ja se oli kaupallisesti saatavana vuodesta 1989.

Kärki on valmistettu materiaaleista, kuten timantti-, pii- ja hiilinanoputkista, ja kiinnitetty ulokepohjaan. Pienempi kärki suurentaa kuvan erottelutarkkuutta. Suurimmalla osalla nykyisistä AFM: istä on nanometrin resoluutio. Kannattimen siirtymisen mittaamiseen käytetään erityyppisiä menetelmiä. Yleisin menetelmä on käyttää lasersädettä, joka heijastaa ulokeosaa niin, että heijastuneen säteen taipumista voidaan käyttää ulokeasennon mitana..

Koska AFM käyttää menetelmää pinnan tuntemiseen mekaanisella anturilla, se pystyy tuottamaan 3D-kuvan näytteestä koettamalla kaikki pinnat. Sen avulla käyttäjät voivat myös manipuloida näytteen pinnalla olevia atomeja tai molekyylejä kärjen avulla.

Skannaava elektronimikroskooppi (SEM)

SEM käyttää elektronisuihkua valon sijasta kuvantamiseen. Siinä on suuri syväterävyys, jonka avulla käyttäjät voivat tarkkailla tarkempaa kuvaa näytteen pinnasta. AFM: llä on myös enemmän hallintaa suurennuksen määrässä, kun sähkömagneettinen järjestelmä on käytössä.

SEM: ssä elektronien säde tuotetaan elektronipistoolilla ja se kulkee pystysuoran reitin läpi tyhjiöön asetettua mikroskooppia pitkin. Linssillä varustetut sähkö- ja magneettikentät kohdistavat elektronisuihkun näytteeseen. Kun elektronisuihku osuu näytteen pintaan, elektronit ja röntgensäteet säteilytetään. Nämä päästöt havaitaan ja analysoidaan materiaalikuvan saattamiseksi näytölle. SEM: n resoluutio on nanometrimittakaavassa ja se riippuu säteen energiasta.

Koska SEM: tä käytetään tyhjiössä ja kuvantamiseen käytetään myös elektronia, näytteen valmistelussa on noudatettava erityisiä menettelytapoja.

SEM: llä on erittäin pitkä historia Max Knollin vuonna 1935 tekemästä ensimmäisestä havainnosta. Ensimmäinen kaupallinen SEM oli saatavana vuonna 1965.