Verschil tussen AFM en SEM
Share
AFM versus SEM
Noodzaak om de kleinere wereld te verkennen, is snel gegroeid met de recente ontwikkeling van nieuwe technologieën zoals nanotechnologie, microbiologie en elektronica. Omdat microscoop de tool is die de vergrote beelden van de kleinere objecten oplevert, wordt er veel onderzoek gedaan naar het ontwikkelen van verschillende microscopietechnieken om de resolutie te vergroten. Hoewel de eerste microscoop een optische oplossing is waarbij lenzen werden gebruikt om de beelden te vergroten, volgen de huidige hoge resolutie microscopen verschillende benaderingen. Scanning Electron Microscope (SEM) en Atomic Force Microscope (AFM) zijn gebaseerd op twee van dergelijke verschillende benaderingen.
Atomic Force Microscope (AFM)
AFM gebruikt een punt om het oppervlak van het monster te scannen en de tip gaat op en neer volgens de aard van het oppervlak. Dit concept is vergelijkbaar met de manier waarop een blinde een oppervlak begrijpt door met zijn vingers over het hele oppervlak te bewegen. AFM-technologie werd geïntroduceerd door Gerd Binnig en Christoph Gerber in 1986 en het was commercieel beschikbaar sinds 1989.
De punt is gemaakt van materialen zoals diamant-, silicium- en koolstofnanobuisjes en bevestigd aan een cantilever. Kleiner de tip hoger de resolutie van de afbeelding. De meeste van de huidige AFM's hebben een resolutie van nanometer. Verschillende soorten methoden worden gebruikt om de verplaatsing van de cantilever te meten. De meest gebruikelijke methode is het gebruik van een laserstraal die op cantilever reflecteert, zodat afbuiging van de gereflecteerde straal kan worden gebruikt als een maat voor de vrijdragende positie..
Omdat AFM de methode gebruikt om het oppervlak te voelen met een mechanische sonde, is het in staat om een 3D-beeld van het monster te produceren door alle oppervlakken af te tasten. Het stelt gebruikers ook in staat de atomen of moleculen op het monsteroppervlak te manipuleren met behulp van de punt.
Scanning Electron Microscope (SEM)
SEM gebruikt een elektronenbundel in plaats van licht voor beeldvorming. Het heeft een grote scherptediepte waardoor gebruikers een gedetailleerder beeld van het monsteroppervlak kunnen bekijken. AFM heeft ook meer controle over de mate van vergroting als een elektromagnetisch systeem in gebruik is.
In SEM wordt de elektronenbundel geproduceerd met behulp van een elektronenkanon en doorloopt een verticale baan langs de microscoop die in een vacuüm wordt geplaatst. Elektrische en magnetische velden met lenzen richten de elektronenstraal op het monster. Zodra de elektronenbundel op het monsteroppervlak raakt, worden elektronen en röntgenstralen uitgestraald. Deze emissies worden gedetecteerd en geanalyseerd om het materiële beeld op het scherm te plaatsen. De resolutie van SEM is op nanometerschaal en hangt af van de bundelenergie.
Omdat SEM in een vacuüm wordt gebruikt en ook elektronen gebruikt in het beeldvormingsproces, moeten speciale procedures worden gevolgd bij de monstervoorbereiding.
SEM heeft een zeer lange geschiedenis sinds de eerste waarneming door Max Knoll in 1935. De eerste commerciële SEM was beschikbaar in 1965.
|
Verschil tussen AFM en SEM 1. SEM gebruikt een elektronenstraal voor beeldvorming waarbij AFM de methode gebruikt om het oppervlak te voelen door mechanisch te sonderen. 2. AFM kan driedimensionale informatie over het oppervlak verschaffen, hoewel SEM alleen een 2-dimensionaal beeld geeft. 3. Er zijn geen speciale behandelingen voor het monster in AFM in tegenstelling tot SEM, waar veel voorbehandelingen moeten worden gevolgd vanwege vacuümomgeving en elektronenstraal. 4. SEM kan een groter oppervlak analyseren in vergelijking met AFM. 5. SEM kan sneller scannen dan AFM. 6. Hoewel SEM alleen voor beeldvorming kan worden gebruikt, kan AFM naast beeldvorming ook voor de manipulatie van de moleculen worden gebruikt. 7. SEM dat in 1935 werd geïntroduceerd heeft een veel langere geschiedenis dan recent (in 1986) de AFM heeft geïntroduceerd.
|
