SEM和TEM
SEM使用一组特定的线圈以光栅样式扫描样品并收集散射的电子。TEM使用透射电子,收集透过样品的电子。因此TEM提供了样品的内部结构,如晶体结构、形态、应力状态信息;而SEM则提供了样品表面及其组成信息。两者最大区别在于“最佳空间分辨率”,SEM的分辨率在~0.5nm,TEM在球差校正的加持下分辨率已经可以小于50pm。
SEM | TEM | |
电子类型 | 散射电子 | 透射电子 |
高压 | ~1-15 kV | ~60-300 kV |
制样厚度 | 任何厚度 | 通常<150 nm,甚至<30 nm |
信息类型 | 表面3D图 | 内部结构2D投影图 |
最大放大倍数 | 100-200万 | 5000万 |
最大FOV | 大 | 有限 |
最佳空间分辨率 | ~0.5 nm | <50 pm |
图像形成 | 电子被检测器捕获并计数,在PC屏幕上显示图像 | 用CCD在荧光屏幕或PC屏幕上直接成像 |
操作 | 相对简单 | 相对复杂 |
STEM
光束被精确聚焦并扫描样品区域(如SEM),而图像由投射电子产生(如TEM)。
EDX和EELS
- 能量色散X射线光谱(EDX):在SEM中是常见的分析方法(STEM亦可),用于通过加成呢样品被电子撞击时发射的X射线来识别样品的成分。
- 电子能量损失光谱(EELS):只能在STEM模式工作的TEM系统中实现,能够反应材料的原子和化学成分、电子性质、局部厚度测量等。
参考资料
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