AFM vs SEM
Potreba za istraživanjem manjeg svijeta ubrzano raste s nedavnim razvojem novih tehnologija poput nanotehnologije, mikrobiologije i elektronike. Budući da je mikroskop alat koji daje uvećane slike manjih objekata, provode se mnoga istraživanja o razvoju različitih tehnika mikroskopije za povećanje rezolucije. Iako je prvi mikroskop bio optičko rješenje gdje su se leće koristile za povećanje slike, sadašnji mikroskopi visoke rezolucije slijede različite pristupe. Skenirajući elektronski mikroskop (SEM) i mikroskop atomske sile (AFM) temelje se na dva različita pristupa.
Mikroskop atomske sile (AFM)
AFM koristi vrh za skeniranje površine uzorka, a vrh ide gore-dolje u skladu s prirodom površine. Ovaj koncept je sličan načinu na koji slijepa osoba razumije površinu prelaskom prstiju po cijeloj površini. AFM tehnologiju predstavili su Gerd Binnig i Christoph Gerber 1986., a komercijalno je dostupna od 1989.
Vrh je napravljen od materijala kao što su dijamant, silicij i ugljikove nanocijevi i pričvršćen je na konzolu. Manji vrh veća je razlučivost slike. Većina sadašnjih AFM ima nanometarsku rezoluciju. Za mjerenje pomaka konzole koriste se različite vrste metoda. Najčešća metoda je korištenje laserske zrake koja se reflektira na konzoli tako da se otklon reflektirane zrake može koristiti kao mjera položaja konzole.
Budući da AFM koristi metodu opipavanja površine pomoću mehaničke sonde, sposoban je proizvesti 3D sliku uzorka ispitivanjem svih površina. Također omogućuje korisnicima da manipuliraju atomima ili molekulama na površini uzorka pomoću vrha.
Skenirajući elektronski mikroskop (SEM)
SEM za snimanje koristi snop elektrona umjesto svjetla. Ima veliku dubinsku oštrinu koja korisnicima omogućuje detaljniju sliku površine uzorka. AFM također ima veću kontrolu nad povećanjem jer se koristi elektromagnetski sustav.
U SEM-u, snop elektrona se proizvodi pomoću elektronskog topa i prolazi okomitom putanjom duž mikroskopa koji se nalazi u vakuumu. Električna i magnetska polja s lećama fokusiraju snop elektrona na uzorak. Nakon što snop elektrona udari u površinu uzorka, emitiraju se elektroni i X-zrake. Te se emisije detektiraju i analiziraju kako bi se slika materijala stavila na zaslon. Rezolucija SEM-a je u nanometarskoj skali i ovisi o energiji snopa.
Budući da SEM radi u vakuumu i također koristi elektrone u procesu snimanja, potrebno je slijediti posebne postupke u pripremi uzorka.
SEM ima vrlo dugu povijest od svog prvog promatranja koje je izvršio Max Knoll 1935. Prvi komercijalni SEM bio je dostupan 1965.
Razlika između AFM i SEM
1. SEM koristi snop elektrona za snimanje dok AFM koristi metodu opipavanja površine pomoću mehaničkog sondiranja.
2. AFM može pružiti 3-dimenzionalne informacije o površini iako SEM daje samo 2-dimenzionalnu sliku.
3. Ne postoje posebni tretmani za uzorak u AFM za razliku od SEM gdje treba slijediti mnogo prethodnih tretmana zbog vakuumskog okruženja i elektronskog snopa.
4. SEM može analizirati veću površinu u usporedbi s AFM.
5. SEM može izvršiti brže skeniranje od AFM.
6. Iako se SEM može koristiti samo za snimanje, AFM se može koristiti za manipulaciju molekulama uz snimanje.
7. SEM koji je uveden 1935. ima mnogo dužu povijest u usporedbi s nedavno (1986.) uvedenim AFM.
