Perbezaan Antara AFM dan SEM

AFM vs SEM

Perlu meneroka dunia yang lebih kecil, telah pesat berkembang dengan perkembangan baru teknologi baru seperti nanoteknologi, mikrobiologi dan elektronik. Oleh kerana mikroskop adalah alat yang memberikan imej yang lebih besar dari objek yang lebih kecil, banyak penyelidikan dilakukan untuk membangunkan teknik mikroskopi yang berbeza untuk meningkatkan resolusi. Walaupun mikroskop pertama adalah penyelesaian optik di mana lensa digunakan untuk membesarkan imej, mikroskop resolusi tinggi semasa mengikuti pendekatan yang berbeza. Mengimbas Mikroskop Elektron (SEM) dan Mikroskop Angkatan Atom (AFM) adalah berdasarkan dua pendekatan yang berbeza.

Mikroskop Angkatan Atom (AFM)

AFM menggunakan hujung untuk mengimbas permukaan sampel dan hujung naik dan turun mengikut sifat permukaan. Konsep ini mirip dengan cara orang buta memahami permukaan dengan mengendalikan jari-jarinya di seluruh permukaan. Teknologi AFM diperkenalkan oleh Gerd Binnig dan Christoph Gerber pada tahun 1986 dan ia boleh didapati secara komersial sejak 1989.

Hujung diperbuat daripada bahan seperti berlian, silikon dan nanotube karbon dan dilekatkan pada cantilever. Lebih kecil hujung semakin tinggi resolusi pengimejan. Kebanyakan AFM yang ada mempunyai resolusi nanometer. Jenis kaedah yang berbeza digunakan untuk mengukur anjakan cantilever. Kaedah yang paling umum adalah menggunakan sinar laser yang mencerminkan pada cantilever supaya pesongan sinar yang dapat dilihat dapat digunakan sebagai ukuran kedudukan cantilever.

Sejak AFM menggunakan kaedah merasakan permukaan dengan menggunakan siasatan mekanikal, ia mampu menghasilkan imej 3D sampel dengan menyelidik semua permukaan. Ia juga membolehkan pengguna memanipulasi atom atau molekul pada permukaan sampel menggunakan hujungnya.

Scanning Electron Microscope (SEM)

SEM menggunakan rasuk elektron bukannya cahaya untuk pengimejan. Ia mempunyai kedalaman yang besar dalam bidang yang membolehkan pengguna melihat imej yang lebih terperinci mengenai permukaan sampel. AFM juga mempunyai lebih banyak kawalan dalam jumlah pembesaran sebagai sistem elektromagnet digunakan.

Di SEM, rasuk elektron dihasilkan menggunakan pistol elektron dan ia melalui laluan menegak di sepanjang mikroskop yang diletakkan dalam vakum. Bidang elektrik dan magnetik dengan kanta memfokuskan rasuk elektron ke spesimen. Apabila rentetan elektron menjejaskan permukaan sampel, elektron dan X-ray dipancarkan. Pelepasan ini dikesan dan dianalisis untuk meletakkan imej bahan pada skrin. Resolusi SEM adalah dalam skala nanometer dan ia bergantung kepada tenaga rasuk.

Oleh kerana SEM dikendalikan dalam vakum dan juga menggunakan elektron dalam proses pengimejan, prosedur khas harus diikuti dalam penyediaan sampel.

SEM mempunyai sejarah yang sangat panjang sejak pemerhatian pertama dilakukan oleh Max Knoll pada tahun 1935. SEM komersial pertama tersedia pada tahun 1965.

Perbezaan antara AFM dan SEM 1. SEM menggunakan rasuk elektron untuk pengimejan di mana AFM menggunakan kaedah perasaan permukaan menggunakan probing mekanikal. 2. AFM boleh memberikan maklumat 3-dimensi permukaan walaupun SEM hanya memberikan imej 2-dimensi. 3. Tidak ada rawatan khas untuk sampel di AFM yang tidak seperti SEM di mana banyak pra-rawatan yang akan diikuti kerana persekitaran vakum dan rasuk elektron. 4. SEM boleh menganalisis kawasan permukaan yang lebih besar berbanding dengan AFM. 5. SEM boleh melakukan pengimbasan lebih cepat daripada AFM. 6. Walaupun SEM boleh digunakan hanya untuk pencitraan, AFM boleh digunakan untuk memanipulasi molekul selain pengimejan. 7. SEM yang diperkenalkan pada tahun 1935 mempunyai sejarah yang lebih panjang berbanding baru-baru ini (pada tahun 1986) memperkenalkan AFM.