Skillnaden mellan AFM och SEM

AFM vs SEM

Behovet av att utforska den mindre världen har snabbt ökat med den senaste utvecklingen av ny teknik som nanoteknik, mikrobiologi och elektronik. Eftersom mikroskop är verktyget som ger de förstorade bilderna av de mindre objekten, görs mycket forskning på att utveckla olika tekniker för mikroskopi för att öka upplösningen. Även om det första mikroskopet är en optisk lösning där linser användes för att förstora bilderna, följer nuvarande högupplösande mikroskop olika metoder. Scanning Electron Microscope (SEM) och Atomic Force Microscope (AFM) är baserade på två av dessa olika metoder.

Atomic Force Microscope (AFM)

AFM använder ett tips för att skanna provets yta och spetsen går upp och ner beroende på ytan. Detta begrepp liknar det sätt på vilket en blind person förstår en yta genom att köra fingrarna över ytan. AFM-tekniken introducerades av Gerd Binnig och Christoph Gerber 1986 och den var kommersiellt tillgänglig sedan 1989.

Spetsen är tillverkad av material som diamant-, kisel- och kolnanorör och är fäst på en cantilever. Mindre spetsen ökar bildens upplösning. De flesta av de nuvarande AFM har en nanometerupplösning. Olika typer av metoder används för att mäta cantileverens förskjutning. Den vanligaste metoden är att använda en laserstråle som reflekterar på cantilever så att avböjning av den reflekterade strålen kan användas som ett mått på den kantiga positionen.

Eftersom AFM använder metoden att känna ytan med hjälp av en mekanisk sond, kan den producera en 3D-bild av provet genom att sondera alla ytor. Det gör det också möjligt för användarna att manipulera atomerna eller molekylerna på provytan med hjälp av spetsen.

Scanning Electron Microscope (SEM)

SEM använder en elektronstråle istället för ljus för bildbehandling. Den har ett stort djup i fält som gör att användarna kan observera en mer detaljerad bild av provytan. AFM har också en större kontroll i mängd förstoring eftersom ett elektromagnetiskt system används.

I SEM produceras strålen av elektroner med hjälp av en elektronpistol och den går genom en vertikal väg längs mikroskopet som placeras i vakuum. Elektriska och magnetiska fält med linser fokuserar elektronstrålen till provet. När elektronstrålen träffas på provytan emitteras elektroner och röntgenstrålar. Dessa utsläpp upptäcks och analyseras för att sätta materialbilden på skärmen. Upplösning av SEM är i nanometerskala och det beror på strålenergin.

Eftersom SEM drivs i vakuum och även använder elektroner i bildbehandling, bör speciella procedurer följas vid provberedning.

SEM har en mycket lång historia sedan den första observationen gjordes av Max Knoll 1935. Första kommersiella SEM var tillgänglig 1965.

Skillnad mellan AFM och SEM 1. SEM använder en elektronstråle för avbildning där AFM använder metoden för känsla av ytan med hjälp av mekanisk sonderning. 2. AFM kan ge 3-dimensionell information om ytan, men SEM ger endast en 2-dimensionell bild. 3. Det finns inga speciella behandlingar för provet i AFM, till skillnad från SEM där många förbehandlingar ska följas på grund av vakuummiljö och elektronstråle. 4. SEM kan analysera en större yta jämfört med AFM. 5. SEM kan utföra snabbare skanning än AFM. 6. Även om SEM endast kan användas för avbildning, kan AFM användas för att manipulera molekylerna förutom bildbehandling. 7. SEM som introducerades 1935 har en mycket längre historia jämfört med nyligen (1986) introducerade AFM.