Perbezaan Antara AFM Dan SEM

2024 Pengarang: Mildred Bawerman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 08:40

AFM vs SEM

Perlu meneroka dunia yang lebih kecil, telah berkembang pesat dengan perkembangan baru teknologi baru seperti nanoteknologi, mikrobiologi dan elektronik. Oleh kerana mikroskop adalah alat yang menyediakan gambar yang diperbesar dari objek yang lebih kecil, banyak penelitian dilakukan untuk mengembangkan teknik mikroskopi yang berbeza untuk meningkatkan resolusi. Walaupun mikroskop pertama adalah penyelesaian optik di mana lensa digunakan untuk memperbesar gambar, mikroskop resolusi tinggi semasa mengikuti pendekatan yang berbeza. Scanning Electron Microscope (SEM) dan Atomic Force Microscope (AFM) didasarkan pada dua pendekatan yang berbeza.

Mikroskop Kekuatan Atom (AFM)

AFM menggunakan hujung untuk mengimbas permukaan sampel dan hujungnya naik dan turun mengikut sifat permukaan. Konsep ini serupa dengan cara orang buta memahami permukaan dengan menggerakkan jari ke seluruh permukaan. Teknologi AFM diperkenalkan oleh Gerd Binnig dan Christoph Gerber pada tahun 1986 dan ia tersedia secara komersial sejak tahun 1989.

Hujungnya terbuat dari bahan seperti intan, silikon dan karbon nanotube dan dilekatkan pada kantilever. Semakin kecil hujungnya semakin tinggi resolusi pengimejan. Sebilangan besar AFM sekarang mempunyai resolusi nanometer. Kaedah yang berbeza digunakan untuk mengukur anjakan kantilever. Kaedah yang paling biasa adalah menggunakan sinar laser yang memantulkan pada kantilever sehingga pesongan sinar dipantulkan dapat digunakan sebagai ukuran kedudukan kantilever.

Oleh kerana AFM menggunakan kaedah merasakan permukaan menggunakan probe mekanikal, ia mampu menghasilkan gambar 3D sampel dengan menyelidiki semua permukaan. Ia juga membolehkan pengguna memanipulasi atom atau molekul di permukaan sampel menggunakan hujungnya.

Mikroskop Elektron Pengimbasan (SEM)

SEM menggunakan sinar elektron dan bukannya cahaya untuk pengimejan. Ini memiliki kedalaman yang luas di lapangan yang memungkinkan pengguna untuk melihat gambar permukaan sampel yang lebih terperinci. AFM juga mempunyai kontrol yang lebih besar dalam jumlah pembesaran kerana sistem elektromagnetik digunakan.

Di SEM, pancaran elektron dihasilkan menggunakan senapang elektron dan ia melalui jalan menegak di sepanjang mikroskop yang diletakkan di dalam vakum. Medan elektrik dan magnet dengan lensa memfokuskan pancaran elektron ke spesimen. Sebaik sahaja pancaran elektron menyentuh permukaan sampel, elektron dan sinar-X dipancarkan. Pelepasan ini dikesan dan dianalisis untuk meletakkan gambar material di skrin. Resolusi SEM dalam skala nanometer dan bergantung pada tenaga pancaran.

Oleh kerana SEM dikendalikan dalam vakum dan juga menggunakan elektron dalam proses pencitraan, 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 telah tersedia pada tahun 1965.

Perbezaan antara AFM dan SEM

1. SEM menggunakan sinar elektron untuk pengimejan di mana AFM menggunakan kaedah merasakan permukaan menggunakan probing mekanikal.

2. AFM dapat memberikan maklumat 3 dimensi permukaan walaupun SEM hanya memberikan gambar 2 dimensi.

3. Tidak ada rawatan khas untuk sampel di AFM tidak seperti SEM di mana banyak pra-rawatan yang harus diikuti kerana persekitaran vakum dan pancaran elektron.

4. SEM dapat menganalisis luas permukaan yang lebih besar berbanding AFM.

5. SEM dapat melakukan pengimbasan lebih pantas daripada AFM.

6. Walaupun SEM hanya dapat digunakan untuk pencitraan, AFM dapat 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.