AFMとSEMの違い

AFMとSEMの比較

ナノテクノロジーなどの新技術の開発により、微生物学、エレクトロニクス。顕微鏡はより小さな物体の拡大画像を提供するツールであるため、分解能を高めるために異なる顕微鏡技術を開発するための多くの研究が行われている。第1の顕微鏡は、画像を拡大するためにレンズが使用される光学的解決法であるが、現在の高解像度顕微鏡は、異なるアプローチに従う。走査型電子顕微鏡（SEM）および原子間力顕微鏡（AFM）は、このような異なるアプローチのうちの2つに基づいている。

<！ AFM（Atomic Force Microscope）AFMは、試料の表面を走査するために先端を使用し、表面の性質に応じて先端が上下する。この概念は、盲目の人が指を全面に動かして表面を理解する方法と似ています。 AFM技術は1986年にGerd BinnigとChristoph Gerberによって導入され、1989年以来商業的に入手可能であった。

<！チップは、ダイヤモンド、シリコン、カーボンナノチューブなどの材料でできており、カンチレバーに取り付けられています。先端が小さくなるほどイメージングの解像度が高くなります。現在のAFMの大部分は、ナノメートルの分解能を有する。カンチレバーの変位を測定するために、異なるタイプの方法が使用される。最も一般的な方法は、反射ビームの偏向がカンチレバー位置の尺度として使用できるように、カンチレバーで反射するレーザービームを使用することである。

<！ AFMはメカニカルプローブを使用して表面を感じる方法を使用するので、すべての表面をプロービングすることによってサンプルの3D画像を生成することができます。また、チップを使用してサンプル表面上の原子または分子を操作することもできます。走査型電子顕微鏡（SEM）SEMは、画像化のために光の代わりに電子ビームを使用する。これは、ユーザが試料表面のより詳細な画像を観察することを可能にする、奥行きが大きい。 AFMはまた、電磁システムが使用されるにつれて、倍率の制御がより大きくなる。 SEMにおいて、電子ビームは電子銃を用いて生成され、真空中に置かれた顕微鏡に沿って垂直経路を通過する。レンズを備えた電場および磁場は、電子ビームを試料に集束させる。電子ビームが試料表面に衝突すると、電子とX線が放出される。これらの放射は、物質画像をスクリーン上に置くために検出され、分析される。 SEMの分解能はナノメートルスケールであり、ビームエネルギーに依存する。 SEMは真空中で操作され、また画像化プロセスにおいて電子を使用するので、試料調製の際に特別な手順に従うべきである。

SEMは、1935年にMax Knollによって最初に観測されて以来、非常に長い歴史を持っています。最初の商業SEMは1965年に入手可能でした。

AFMとSEMの違い

1。 SEMは、AFMがメカニカルプロービングを使用して表面を感じる方法を使用するイメージングに電子ビームを使用します。 2。 SEMは2次元画像を与えるに過ぎないが、AFMは表面の3次元情報を提供することができる。 3。真空環境と電子ビームに起因する多くの前処理が行われるSEMとは異なり、AFMにおける試料の特別な処理はない。 4。 SEMは、AFMと比較してより大きな表面積を分析することができる。 5。 SEMはAFMより高速な走査を行うことができる。 6。 SEMはイメージングにのみ使用できますが、イメージングに加えてAFMを使用して分子を操作することもできます。 7。 1935年に導入されたSEMは、最近（1986年に）AFMを導入したのと比べてはるかに長い歴史を持っています。