一文学会SEM、AFM、TEM、STM原理和优缺点

2024-03-23 00:36:36

SEM扫描电镜

利用电子束与样品相互作用产生的信号来成像。与光学显微镜不同,扫描电镜使用的是电子束而非光线来成像,因此能够获得更高的分辨率和深度信息。扫描电镜的成像原理是在样品表面排列阵列的探针扫描表面,通过从样品表面上反射出来的次级电子、背散射电子、荧光射线、压电晶体振荡产生的信号等方式探测样品的表面形态、结构和成分等信息,再通过图像处理和分析得到高质量的三维结构信息。

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AFM原子力显微镜

通过扫描样品表面的探头,利用探头尖端与样品表面之间的原子间相互作用力,获取样品表面的形态信息。由于原子力显微镜可以对近乎所有材料进行成像,因此在物理、化学、生物等领域都有广泛的应用。

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TEM透射电镜

主要由电子发射器、电子透镜系统、样品台、检测器等组成。透S电镜中的电子束会穿过样品并与样品内的原子和分子相互作用,形成高分辨的电子显微图像。透S电镜通常用于分析材料的组成和结构,具有高分辨率、高灵敏度和高空间分辨率等特点。

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STM扫描隧道显微镜

通过探针与样品表面之间的隧穿电流,测量样品表面的形貌,由于电子云对样品表面形貌的响应非常灵敏,使得STM具有非常高的空间分辨率,能够达到nm甚至亚nm级别的分辨率。


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