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 povećane slike manjih predmeta, provodi se puno istraživanja na razvoju različitih tehnika mikroskopije kako bi se povećala razlučivost. Iako je prvi mikroskop optičko rješenje gdje su leće korištene za povećanje slika, trenutni mikroskopi visoke razlučivosti slijede različite pristupe. Skenirajući elektronski mikroskop (SEM) i atomski mikroskop (AFM) temelje se na dva takva različita pristupa.
Atomski mikroskop (AFM)
AFM koristi vrh za skeniranje površine uzorka i vrh ide prema gore i dolje u skladu s prirodom površine. Ovaj je koncept sličan načinu na koji slijepa osoba razumije površinu prelazeći prstima po cijeloj površini. AFM tehnologiju uveli su Gerd Binnig i Christoph Gerber 1986. godine, a komercijalno je bila dostupna od 1989. godine.
Vrh je izrađen od materijala kao što su dijamantne, silicijske i ugljične nanocijevi i pričvršćen je na konzolu. Manji vrh veća razlučivost slike. Većina sadašnjih AFM-a ima nanometarsku razlučivost. Za mjerenje pomaka konzolice koriste se različite vrste metoda. Najčešća metoda je upotreba laserske zrake koja se reflektira na konzolici, tako da se progib reflektirane zrake može koristiti kao mjera položaja konzolne ploče.
Budući da AFM koristi metodu opipavanja površine pomoću mehaničke sonde, sposoban je proizvesti 3D sliku uzorka sondiranjem svih površina. Također omogućava korisnicima da vrhom manipuliraju atomima ili molekulama na površini uzorka.
Skenirajući elektronski mikroskop (SEM)
SEM umjesto svjetlosti za slikanje koristi snop elektrona. Ima veliku dubinu u polju koja omogućava korisnicima da promatraju detaljniju sliku površine uzorka. AFM također ima veću kontrolu u količini povećanja jer se koristi elektromagnetski sustav.
U SEM-u snop elektrona nastaje pomoću elektronskog topa i prolazi vertikalnom stazom duž mikroskopa koji se stavlja u vakuum. Električna i magnetska polja s lećama usmjeravaju zraku elektrona na uzorak. Jednom kad snop elektrona pogodi površinu uzorka, emitiraju se elektroni i X-zrake. Te se emisije otkrivaju i analiziraju kako bi se materijalna slika stavila na zaslon. Razlučivost SEM-a je u nanometarskom mjerilu i ovisi o energiji snopa.
Budući da SEM radi u vakuumu i također koristi elektrone u procesu snimanja, pri pripremi uzoraka treba slijediti posebne postupke.
SEM ima vrlo dugu povijest od svog prvog promatranja koje je proveo Max Knoll 1935. Prvi komercijalni SEM bio je dostupan 1965.
Razlika između AFM i SEM
1. SEM koristi elektronski snop za snimanje gdje AFM koristi metodu opipavanja površine mehaničkim ispitivanjem.
2. AFM može pružiti trodimenzionalne informacije o površini, iako SEM daje samo dvodimenzionalnu sliku.
3. Ne postoje posebne obrade uzorka u AFM-u, za razliku od SEM-a gdje se moraju uslijediti mnoge predobrade zbog vakuumskog okruženja i elektronskog snopa.
4. SEM može analizirati veću površinu u odnosu na AFM.
5. SEM može izvoditi brže skeniranje od AFM-a.
6. Iako se SEM može koristiti samo za snimanje, AFM se može koristiti za manipulaciju molekulama uz slikanje.
7. SEM koji je uveden 1935. ima mnogo dužu povijest u odnosu na nedavno (1986.) uvedeni AFM.
