AFM-i ja SEM-i erinevus

AFM vs SEM

Vajadus uurida väiksemat maailma on kiiresti kasvanud koos uute tehnoloogiate, näiteks nanotehnoloogia, mikrobioloogia ja elektroonika hiljutise arenguga. Kuna mikroskoop on tööriist, mis pakub väiksemate objektide suurendusega pilte, on eraldusvõime suurendamiseks palju uuritud mikroskoopia erinevate tehnikate väljatöötamiseks. Ehkki esimene mikroskoop on optiline lahendus, kus piltide suurendamiseks kasutati läätsi, järgivad praegused suure eraldusvõimega mikroskoobid erinevaid lähenemisviise. Skaneeriv elektronmikroskoop (SEM) ja aatomjõu mikroskoop (AFM) põhinevad kahel sellisel erineval lähenemisviisil.

Aatomjõumikroskoop (AFM)

AFM kasutab näidise pinna skaneerimiseks otsikut ja ots liigub vastavalt pinna iseloomule üles ja alla. See kontseptsioon sarnaneb viisiga, kuidas pime inimene mõistab pinda, sõrmedega üle kogu pinna liikudes. AFM-tehnoloogia tutvustasid Gerd Binnig ja Christoph Gerber 1986. aastal ning see oli müügil alates 1989. aastast.

Ots on valmistatud sellistest materjalidest nagu teemant, räni ja süsiniknanotorud ning kinnitatud konsooli külge. Mida väiksem on pilt, seda suurem on eraldusvõime. Enamikul praegustest AFMidest on nanomeetri eraldusvõime. Konsooli nihke mõõtmiseks kasutatakse erinevat tüüpi meetodeid. Kõige tavalisemaks meetodiks on konsoolil peegeldava laserkiire kasutamine, nii et peegeldunud valgusvihu läbipainet saab kasutada konsooli asendi mõõtmiseks.

Kuna AFM kasutab mehaanilise proovivõtturi abil pinna tundmise meetodit, on see võimeline proovi 3D-pildi andma kõigi pindade sondeerimisega. See võimaldab kasutajatel ka tipu abil manipuleerida proovi pinnal olevate aatomite või molekulidega.

Skaneeriv elektronmikroskoop (SEM)

SEM kasutab pildistamiseks valguse asemel elektronkiirt. Sellel on suur teravussügavus, mis võimaldab kasutajatel jälgida proovipinna täpsemat pilti. AFM-il on ka suurem võimendus suurenduse osas, kuna kasutusel on elektromagnetiline süsteem.

SEM-is toodetakse elektronide kiirt elektronpüstoli abil ja see läbib vertikaalset teed piki vaakumisse asetatud mikroskoopi. Läätsede elektrilised ja magnetväljad keskenduvad elektronkiirele proovi. Kui elektronkiir tabab proovi pinda, eralduvad elektronid ja röntgenikiirgus. Need emissioonid tuvastatakse ja analüüsitakse materjali pildi ekraanile kuvamiseks. SEM eraldusvõime on nanomeetrites ja see sõltub kiire energiast.

Kuna SEM-i kasutatakse vaakumis ja pildistamisprotsessis kasutatakse ka elektrone, tuleks proovi ettevalmistamisel järgida eriprotseduure.

SEM-il on väga pikk ajalugu alates selle esimesest vaatlusest, mille tegi Max Knoll 1935. aastal. Esimene kaubanduslik SEM oli saadaval 1965. aastal..