1. Różnice strukturalne
Znajduje to odzwierciedlenie głównie w różnych położeniach próbek na ścieżce optycznej wiązki elektronów. Próbka TEM znajduje się w środku wiązki elektronów, źródło elektronów emituje elektrony nad próbką, po przejściu przez kondensator, a następnie penetracji próbki, dodatkowa soczewka elektromagnetyczna nadal wzmacnia wiązkę elektronów, a epifiza jest wyświetlany na ekranie fluorescencyjnym; próbka SEM znajduje się w wiązce elektronów. Na koniec wiązka elektronów emitowana przez źródło elektryczne nad próbką jest redukowana przez kilka stopni soczewek elektromagnetycznych i dociera do próbki. Oczywiście struktura późniejszego systemu przetwarzania po stronie detekcji sygnału również będzie inna, ale nie ma zasadniczej różnicy pod względem podstawowych zasad fizycznych.
2. Podstawowa zasada działania
Transmisyjny mikroskop elektronowy: gdy wiązka elektronów przechodzi przez próbkę, rozprasza się wraz z atomami w próbce. Elektrony przechodzące przez pewien punkt na próbce w tym samym czasie są w różnych kierunkach. Ten punkt na próbce znajduje się między 1-2 razy ogniskową soczewki obiektywu. Elektrony są ponownie skupiane po powiększeniu przez soczewkę obiektywu, tworząc powiększony rzeczywisty obraz punktu, który jest taki sam, jak zasada obrazowania soczewki wypukłej. Istnieje tu mechanizm powstawania kontrastu, a teoria nie jest szczegółowo omawiana, ale można sobie wyobrazić, że jeśli wnętrze próbki jest absolutnie jednorodne, bez granic ziaren i bez struktury sieci atomowej, to powiększony obraz nie będzie miał jakikolwiek kontrast. Ten rodzaj substancji nie istnieje, więc istnieje powód, dla którego istnieje ten rodzaj instrumentu. Skaningowy mikroskop elektronowy: Wiązka elektronów dociera do próbki, wzbudza elektrony wtórne w próbce, a elektrony wtórne są odbierane przez detektor poprzez przetwarzanie sygnału i modulację emisji światła piksela na wyświetlaczu, ponieważ średnica elektronu plamka wiązki jest w nanoskali, a piksel wyświetlacza ma 100 Powyżej mikrona, światło emitowane przez ten piksel o wielkości 100-mikronowej i większej reprezentuje światło emitowane przez obszar próbki, który jest wzbudzany przez wiązkę elektronów . Uzyskuje się wzmocnienie tego punktu obiektu na próbce. Jeśli wiązka elektronów jest skanowana rastrowo w obszarze próbki, jasność pikseli wyświetlacza może być modulowana jeden po drugim z układu geometrycznego i można zrealizować powiększone obrazowanie tego obszaru próbki.
3. Wymagania dotyczące próbek
(1) Skaningowy mikroskop elektronowy
Przygotowanie próbki SEM nie ma specjalnych wymagań co do grubości próbki i może wykorzystywać metody takie jak cięcie, szlifowanie, polerowanie lub rozłupywanie, aby przedstawić określony przekrój, przekształcając go w ten sposób w obserwowalną powierzchnię. Przy bezpośredniej obserwacji takiej powierzchni widoczne są jedynie uszkodzenia powstałe w wyniku obróbki powierzchniowej. Ogólnie rzecz biorąc, do wytrawiania preferencyjnego należy stosować różne roztwory chemiczne, aby uzyskać kontrast sprzyjający obserwacji. Jednak korozja spowoduje, że próbka utraci część rzeczywistego stanu pierwotnej struktury, a jednocześnie wprowadzi sztuczną ingerencję.
(2) Transmisyjny mikroskop elektronowy
Ponieważ jakość obrazu mikroskopowego uzyskanego metodą TEM silnie zależy od grubości próbki, część obserwacyjna próbki powinna być bardzo cienka. Na przykład próbka TEM urządzenia pamięci może mieć grubość tylko 10-100 nm, co stwarza duże trudności w przygotowaniu próbki TEM. trudność. W procesie przygotowania próbki wydajność ręcznego szlifowania lub kontroli mechanicznej dla początkujących nie jest wysoka, a próbka zostanie złomowana, gdy zostanie nadmiernie zmielona. Innym problemem w przygotowaniu próbki TEM jest umiejscowienie punktów obserwacyjnych. Ogólne przygotowanie próbki pozwala uzyskać jedynie wąski zakres obserwacji rzędu 10 mm. Gdy wymagane jest precyzyjne pozycjonowanie i analiza, cel często wypada poza zasięgiem obserwacji. Obecnie idealnym rozwiązaniem jest trawienie zogniskowaną wiązką jonów (FIB).
