AFM vs SEM
Behöver utforska den mindre världen, har ökat snabbt med den senaste utvecklingen av ny teknik som nanoteknik, mikrobiologi och elektronik. Eftersom mikroskop är verktyget som ger förstorade bilder av de mindre föremålen, forskas mycket på utveckling av 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 högupplösta mikroskop olika tillvägagångssätt. Scanning Electron Microscope (SEM) och Atomic Force Microscope (AFM) baseras på två av sådana olika tillvägagångssätt.
Atomic Force Microscope (AFM)
AFM använder en spets för att skanna ytan på provet och spetsen går upp och ner beroende på ytans natur. Detta koncept liknar det sätt på vilket en blind person förstår en yta genom att köra fingrarna över hela ytan. AFM-teknik introducerades av Gerd Binnig och Christoph Gerber 1986 och var kommersiellt tillgänglig sedan 1989.
Spetsen är gjord av material som diamant-, kisel- och kolnanorör och fäst vid en fäste. Mindre spets högre bildupplösning. De flesta av de nuvarande AFM: erna har en nanometerupplösning. Olika typer av metoder används för att mäta cantilevers förskjutning. Den vanligaste metoden är att använda en laserstråle som reflekterar på cantilever så att den reflekterade strålens avböjning kan användas som ett mått på cantileverpositionen.
Eftersom AFM använder metoden att känna ytan med hjälp av mekanisk sond kan den producera en 3D-bild av provet genom att sondera alla ytor. Det gör det också möjligt för användare att manipulera atomerna eller molekylerna på provytan med hjälp av spetsen.
Scanning Electron Microscope (SEM)
SEM använder en elektronstråle istället för ljus för avbildning. Den har ett stort skärpedjup som gör det möjligt för användare att observera en mer detaljerad bild av provytan. AFM har också en mer kontroll när det gäller förstoring eftersom ett elektromagnetiskt system används.
I SEM produceras elektronstrålen med hjälp av en elektronpistol och den går genom en vertikal bana längs mikroskopet som placeras i ett vakuum. Elektriska och magnetiska fält med linser fokuserar elektronstrålen mot provet. När elektronstrålen träffar på provytan avges elektroner och röntgenstrålar. Dessa utsläpp upptäcks och analyseras för att sätta materialbilden på skärmen. Upplösningen av SEM är i nanometerskala och det beror på strålenergin.
Eftersom SEM drivs i vakuum och även använder elektroner i bildprocessen bör speciella procedurer följas vid provberedning.
SEM har en mycket lång historia sedan dess första observation gjord av Max Knoll 1935. Första kommersiella SEM fanns tillgängligt 1965.
Skillnad mellan AFM och SEM
1. SEM använder en elektronstråle för avbildning där AFM använder metoden för att känna ytan med hjälp av mekanisk sondering.
2. AFM kan tillhandahålla tredimensionell information om ytan även om SEM bara ger en tvådimensionell 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 utöver avbildning.
7. SEM som introducerades 1935 har en mycket längre historia jämfört med nyligen (1986) AFM.
