掃瞄電鏡與透射電鏡的區別

時間 2021-07-17 12:22:55

1樓:說了你會懂麼

1、結構差異:

主要體現在樣品在電子束光路中的位置不同。透射電鏡的樣品在電子束中間,電子源在樣品上方發射電子,經過聚光鏡,然後穿透樣品後,有後續的電磁透鏡繼續放大電子光束,最後投影在螢光螢幕上;掃瞄電鏡的樣品在電子束末端,電子源在樣品上方發射的電子束,經過幾級電磁透鏡縮小,到達樣品。當然後續的訊號探側處理系統的結構也會不同,但從基本物理原理上講沒什麼實質性差別。

2、基本工作原理:

透射電鏡:電子束在穿過樣品時,會和樣品中的原子發生散射,樣品上某一點同時穿過的電子方向是不同,這樣品上的這一點在物鏡1-2倍焦距之間,這些電子通過過物鏡放大後重新匯聚,形成該點乙個放大的實像,這個和凸透鏡成像原理相同。這裡邊有個反差形成機制理論比較深就不講,但可以這麼想象,如果樣品內部是絕對均勻的物質,沒有晶界,沒有原子晶格結構,那麼放大的影象也不會有任何反差,事實上這種物質不存在,所以才會有這種儀器存在的理由。

掃瞄電鏡:電子束到達樣品,激發樣品中的二次電子,二次電子被探測器接收,通過訊號處理並調製顯示器上乙個畫素發光,由於電子束斑直徑是奈米級別,而顯示器的畫素是100微公尺以上,這個100微公尺以上畫素所發出的光,就代表樣品上被電子束激發的區域所發出的光。實現樣品上這個物點的放大。

如果讓電子束在樣品的一定區域做光柵掃瞄,並且從幾何排列上一一對應調製顯示器的畫素的亮度,便實現這個樣品區域的放大成像。

3、對樣品要求

(1)掃瞄電鏡

sem製樣對樣品的厚度沒有特殊要求,可以採用切、磨、拋光或解理等方法將特定剖面呈現出來,從而轉化為可以觀察的表面。這樣的表面如果直接觀察,看到的只有表面加工損傷,一般要利用不同的化學溶液進行擇優腐蝕,才能產生有利於觀察的襯度。不過腐蝕會使樣品失去原結構的部分真實情況,同時引入部分人為的干擾,對樣品中厚度極小的薄層來說,造成的誤差更大。

(2)透射電鏡

由於tem得到的顯微影象的質量強烈依賴於樣品的厚度,因此樣品觀測部位要非常的薄,例如儲存器器件的tem樣品一般只能有10~100nm的厚度,這給tem製樣帶來很大的難度。初學者在製樣過程中用手工或者機械控制磨製的成品率不高,一旦過度削磨則使該樣品報廢。tem製樣的另乙個問題是觀測點的定位,一般的製樣只能獲得10mm量級的薄的觀測範圍,這在需要精確定位分析的時候,目標往往落在觀測範圍之外。

目前比較理想的解決方法是通過聚焦離子束刻蝕(fib)來進行精細加工。

2樓:趣事百料

掃瞄電鏡和透射電鏡這兩種裝置都使用電子來獲採樣品的影象,它們的主要組成部分是相同,下面就介紹一下兩者之間的區別

工作原理上的區別

掃瞄電鏡(sem)使用一組特定的線圈以光柵樣式掃瞄樣品並收集散射的電子。而透射電鏡(tem)是使用透射電子,收集透過樣品的電子。 因此,透射電鏡(tem)提供了樣品的內部結構,如晶體結構,形態和應力狀態資訊,而掃瞄電鏡(sem)則提供了樣品表面及其組成的資訊。

  這兩種裝置最明顯的區別是它們可以達到的最佳空間解析度,掃瞄電鏡(sem)的解析度被限制在0.5nm,而隨著最近在球差校正透射電鏡(tem)中的發展,已經報道了其空間解析度甚至小於50pm。

樣品製備上的區別

掃瞄電鏡( sem)的樣品很少需要或不需要進行樣品製備,並且可以通過將它們安裝在樣品杯上直接成像。 透射電鏡(tem)的樣品製備是乙個相當複雜和繁瑣的過程,只有經過培訓和有經驗的使用者才能成功完成。 樣品需要非常薄,盡可能平坦,並且製備技術不應對樣品產生任何偽像。

操作上的區別

掃瞄電鏡(sem)通常使用15kv以上的加速電壓,而透射電鏡(tem)可以將其設定在60-300kv的範圍內。

放大倍數上的區別

透射電鏡(tem)提供的放大倍數相當高。透射電鏡(tem)可以將樣品放大5000萬倍以上,而對於掃瞄電鏡(sem)來說,限制在1-2百萬倍之間。

擴充套件資料

從所提到的一切來看,顯然沒有「更好」的技術;這完全取決於需要的分析型別。 當使用者想要從樣品內部結構獲得資訊時,透射電鏡(tem)是最佳的選擇,而當需要樣品表面資訊時,掃瞄電鏡(sem)是首選。 當然主要決定因素是兩個系統之間的巨大**差異,以及易用性。

透射電鏡(tem)可以為使用者提供更多的分辨能力和多功能性,但是它們比掃瞄電鏡(sem)更昂貴且體型較大,需要更多操作技巧和複雜的前期製樣準備才能獲得滿意的結果。

3樓:匿名使用者

掃瞄電鏡主要觀察表面形貌(二次電子像),還可以得到反映成份資訊的背散射電子像。掃瞄電鏡還可以接一些附件,如eds進行元素成份分析;ebds進行晶體結構分析等等。

透射電子顯微鏡解析度比掃瞄電鏡高(如掃瞄電鏡最高1nm,透射電鏡0.2nm甚至更高),主要可以進行內部形貌觀察,晶體結構分析,特別是微區(微公尺、奈米)的像觀察和結構分析,可以得到原子尺度的像。如配備一定附件,如eds進行微區元素成份分析,stem可以得到更容易解釋的像,eels可以進行化學狀態分析等等 。

通俗的說

掃瞄電鏡是相當與對物體的照相,得到的是表面的"只是表面的立體三維的圖象",因為掃瞄的原理是「感知」那些物提被電子束攻擊後發出的此級電子;

而透射電鏡就相當於普通顯微鏡,只是用波長更短的電子束替代了會發生衍射的可見光,從而實現了顯微,是二維的圖象,會看到表面的圖象的同時也看到內層物質,就像我們拍的x光片似的,內臟骨骼什麼的都重疊著顯現出來。

總的來說就是透射能看見內部,掃瞄是不能看見內部,只侷限與表面。

另外,從樣品製備和觀察操作來講,sem較易。但tem比sem可以看到更為精細的結構!

4樓:學無止境

掃瞄電鏡,是觀察樣品表面的結構特徵;

透射電鏡,是觀察樣品的內部精細結構。

5樓:匿名使用者

透射電鏡tem是透射電子成像

掃瞄電鏡sem是用二次電子加背散射電子成像

6樓:匿名使用者

通俗的說

掃瞄電鏡是相當與對物體的照相 得到的是表面的 只是表面的 立體三維的圖象

因為掃瞄的原理是「感知」那些物提被電子束攻擊後發出的此級電子而透射電竟就相當於普通顯微鏡 只是用波長更短的電子束替代了會發生衍射的可見光 從而實現了顯微 是二維的圖象 會看到表面的圖象的同時也看到內層物質 就想我們拍的x光片似的 內臟骨骼什麼的都重疊著顯現出來

總結就是透射雖然能看見內部但是不立體

掃瞄立體但是不能看見內部 只侷限與表面

7樓:匿名使用者

可以了解一下國產的掃瞄電子顯微鏡網頁鏈結

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