tem和sem的优缺点与区别

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描述

  SEM,全称为扫描电子显微镜,又称扫描电镜,英文名Scanning Electronic Microscopy.

  SEM:即扫描电子显微镜,是1965年发明的较现代的细胞生物学研究工具,主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态,即用极狭窄的电子束去扫描样品,通过电子束与样品的相互作用产生各种效应,其中主要是样品的二次电子发射。二次电子能够产生样品表面放大的形貌像,这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的,即使用逐点成像的方法获得放大像。

  

  SEM的优点:

  (一) 能够直接观察样品表面的结构,样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。

  (二) 样品制备过程简单,不用切成薄片。

  (三) 样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转,因此,可以从各种角度对样品进行观察。

  (四) 景深大,图象富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍,比透射电镜大几十倍。

  (五) 图象的放大范围广,分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍,它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间,可达3nm。

  (六) 电子束对样品的损伤与污染程度较小。

  (七) 在观察形貌的同时,还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。

  SEM的缺点:

  ①异常反差。 由于荷电效应,二次电子发射受到不规则影响,造成图像一部分异常亮,另一部分变暗。

  ②图像畸形。 由于静电场作用使电子束被不规则地偏转,结果造成图像畸变或出现阶段差。

  ③图像漂移。 由于静电场作用使电子束不规则偏移引起图像的漂移。 ④亮点与亮线。 带电样品常常发生不规则放电,结果图像中出现不规则的亮点和亮线。

  TEM,全称为透射电子显微镜,又称透射电镜,英文名Transmission Electron Microscope.

  TEM:即透射电子显微镜,简称透射电镜,是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像。通常,透射电子显微镜的分辨率为0.1~0.2nm,放大倍数为几万~百万倍,用于观察超微结构,即小于0.2微米、光学显微镜下无法看清的结构,又称“亚显微结构”

  

  TEM的优点:

  光学镜和透射电子显微镜都使用用薄片的样品, 而透射电子显微镜的优点是,它比光学显微镜更大程度的放大标本。 放大10000倍或以上是可能的,这使科学家可以看到非常小的结构。 对于生物学家,如线粒体和细胞器,细胞,内部运作都清晰可见。 透射电镜标本的晶体结构提供了出色的分辨率,甚至可以显示样本内的原子排列。

  TEM的缺点:

  透射电子显微镜需要在一个真空室制备标本。 由于这一要求,在显微镜可以用来观察活标本,如原生动物,。 一些微妙的样品也可能被损坏的电子束,必须先用化学染色或涂层来保护他们。 这种治疗有时会破坏试样。

  SEM与TEM的区别

  1、SEM样品收集的有二次电子和背散射电子,二次电子用于表面成像,背散射用于不同平均原子量之间的像,就是电子打在样品上,激发出来的二次电子和背散射电子被收集而成的像。 TEM是透射电镜,它可以表征样品的质厚衬度,也可以表征样品的内部晶格结构。投射电镜的分辨率比扫描电镜要高一些。

  2、SEM金相试样即可,TEM则要求试样必须有很薄的薄区,20~40μm。 SEM样品普通的金相样品就可以拿去做,而TEM样品观察的部分必须减薄到100nm厚度以下,一般做成直径3mm的片,然后去做离子减薄,或双喷。SEM对样品唯一的要求就是导电,如果不导电就要喷碳或者喷金;TEM可以直接观察不导电的样品。以上这两种方法,都要求样品无磁性,要是有磁性会对结果产生一定的影响。

  从原理上说SEM是接受二次电子或者是背散射电子 TEM接收的是透射电子

  SEM主要观察形貌,图片的立体感强

  TEM对于很薄的样品也可以看形貌(景深较小),其主要观测的是衍射电子图和晶格像(高分辨)

  简单的说SEM只能观测形貌(当然背散射像也能大概看出轻重元素分布) TEM可以测定结构

  使用条件:

  在以存储器器件为代表的集成电路芯片的电子显微分析中,扫描电子显微镜由于使用方便,往往是微观分析的首选。另外不需要得到体内信号,结构信号,制样方便,制样周期短,需要非破坏性的分析的样品表面结构保存好,没有变形和污染,样品干燥并且有良好导电性能使用SEM比较合适。

  对于目标更小的分析需求以及要求高精度的场合,则必须进行TEM分析,那些需要你得到样品内部结构的也需要选用TEM。以前TEM只是作为一种重要的科研仪器,然而当今的半导体制造由于采用了各种先进技术,器具逐渐缩小,TEM得到了更多的应用。

  在要求精度不是很高,制样方便,有良好的形貌,不需要得到体内信号,结构信号场合将扫描电镜和透射电镜有机的结合起来,相互补充,将能得到更加精确的分析结果。

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