Razlika med AFM in SEM

AFM proti SEM

Potreba po raziskovanju manjšega sveta hitro narašča z nedavnim razvojem novih tehnologij, kot so nanotehnologija, mikrobiologija in elektronika. Ker je mikroskop orodje, ki omogoča povečane slike manjših predmetov, je veliko raziskav na področju razvoja različnih tehnik mikroskopije za povečanje ločljivosti. Čeprav je prvi mikroskop optična rešitev, pri kateri so leče uporabljene za povečavo slik, trenutni mikroskopi z visoko ločljivostjo sledijo različnim pristopom. Optični elektronski mikroskop (SEM) in mikroskop atomske sile (AFM) temeljita na dveh takih različnih pristopih.

Mikroskop na atomsko silo (AFM)

AFM uporablja konico za skeniranje površine vzorca in konica sega navzgor in navzdol glede na naravo površine. Ta koncept je podoben načinu, kako slepa oseba razume površino tako, da s prsti teče po celotni površini. AFM tehnologijo sta leta 1986 uvedla Gerd Binnig in Christoph Gerber, komercialno pa je bila na voljo od leta 1989.

Konica je narejena iz materialov, kot so diamantna, silikonska in ogljikova nanocevka in pritrjena na konzolni stroj. Manjša konica višja ločljivost slik. Večina sedanjih AFM ima ločljivost nanometra. Za merjenje premika konzole se uporabljajo različne vrste metod. Najpogostejša metoda je uporaba laserskega žarka, ki se odraža na konzoli, tako da se upogibanje odsevanega žarka lahko uporabi kot merilo konzole.

Ker AFM uporablja metodo zaznavanja površine z mehansko sondo, lahko ustvari 3D sliko vzorca s sondiranjem vseh površin. Uporabnikom omogoča tudi, da s konico manipulirajo z atomi ali molekulami na vzorčni površini.

Optični elektronski mikroskop (SEM)

SEM uporablja elektronski žarek namesto svetlobe za slikanje. V polju je velika globina, ki uporabnikom omogoča natančnejšo sliko površine vzorca. AFM ima tudi večji nadzor nad povečavo, saj se uporablja elektromagnetni sistem.

V SEM se elektronski snop proizvaja z uporabo elektronske pištole in gre skozi navpično pot vzdolž mikroskopa, ki je v vakuumu. Električna in magnetna polja z lečami usmerjajo elektronski žarek na vzorec. Ko elektronski žarek zadene na površino vzorca, se oddajajo elektroni in rentgenski žarki. Te emisije se odkrijejo in analizirajo, da se materialna slika postavi na zaslon. Ločljivost SEM je v nanometrski lestvici in je odvisna od energije žarka.

Ker SEM deluje v vakuumu in v postopku slikanja uporablja tudi elektrone, je treba pri pripravi vzorca upoštevati posebne postopke.

SEM ima zelo dolgo zgodovino od prvega opazovanja, ki ga je opravil Max Knoll leta 1935. Prvi komercialni SEM je bil na voljo leta 1965.

Razlika med AFM in SEM

1. SEM uporablja elektronski žarek za slikanje, kjer AFM uporablja metodo zaznavanja površine z mehanskim sondiranjem.

2. AFM lahko zagotovi tridimenzionalne informacije o površini, čeprav SEM daje samo dvodimenzionalno sliko.

3. Za AFM ni posebnega zdravljenja za vzorec, za razliko od SEM, kjer je treba opraviti veliko predobdelav zaradi vakuumskega okolja in elektronskih žarkov.

4. SEM lahko analizira večjo površino v primerjavi z AFM.

5. SEM lahko izvaja hitrejše skeniranje kot AFM.

6. Čeprav se SEM lahko uporablja samo za slikanje, lahko AFM poleg slikanja manipuliramo z molekulami.

7. SEM, ki je bil uveden leta 1935, ima precej daljšo zgodovino v primerjavi z nedavno (leta 1986) uvedenim AFM.

Tehnologija