AFM vs SEM
Potreba za istraživanjem manjeg svijeta ubrzano raste s nedavnim razvojem novih tehnologija kao što su nanotehnologija, mikrobiologija i elektronika. Budući da je mikroskop alat koji daje uvećane slike manjih objekata, mnoga istraživanja se rade na razvoju različitih tehnika mikroskopije za povećanje rezolucije. Iako je prvi mikroskop optičko rješenje gdje su sočiva korištena za uvećanje slika, trenutni mikroskopi visoke rezolucije slijede različite pristupe. Skenirajući elektronski mikroskop (SEM) i mikroskop atomske sile (AFM) zasnovani su na dva takva različita pristupa.
Mikroskop atomske sile (AFM)
AFM koristi vrh za skeniranje površine uzorka i vrh ide gore-dolje u skladu s prirodom površine. Ovaj koncept je sličan načinu na koji slijepa osoba razumije površinu prelazeći prstima po cijeloj površini. AFM tehnologiju su predstavili Gerd Binnig i Christoph Gerber 1986. godine i bila je komercijalno dostupna od 1989.
Vrh je napravljen od materijala kao što su dijamant, silicijum i ugljenične nanocevi i pričvršćen je na konzolu. Manji vrh veća je rezolucija slike. Većina sadašnjih AFM-a ima nanometarsku rezoluciju. Za mjerenje pomaka konzole koriste se različite vrste metoda. Najčešća metoda je korištenje laserske zrake koja se reflektira na konzolu tako da se otklon reflektiranog snopa može koristiti kao mjera položaja konzole.
Pošto AFM koristi metodu opipanja površine pomoću mehaničke sonde, sposoban je proizvesti 3D sliku uzorka sondiranjem svih površina. Takođe omogućava korisnicima da manipulišu atomima ili molekulima na površini uzorka koristeći vrh.
Skenirajući elektronski mikroskop (SEM)
SEM koristi elektronski snop umjesto svjetlosti za snimanje. Ima veliku dubinu polja što omogućava korisnicima da posmatraju detaljniju sliku površine uzorka. AFM takođe ima veću kontrolu u količini uvećanja jer se koristi elektromagnetski sistem.
U SEM, snop elektrona se proizvodi pomoću elektronskog pištolja i prolazi kroz vertikalnu putanju duž mikroskopa koji se nalazi u vakuumu. Električna i magnetska polja sa sočivima fokusiraju snop elektrona na uzorak. Kada snop elektrona udari u površinu uzorka, emituju se elektroni i rendgenske zrake. Ove emisije se detektuju i analiziraju kako bi se slika materijala postavila na ekran. Rezolucija SEM-a je u nanometarskoj skali i zavisi od energije zraka.
Pošto SEM radi u vakuumu i takođe koristi elektrone u procesu snimanja, potrebno je pridržavati se posebnih procedura u pripremi uzorka.
SEM ima veoma dugu istoriju od svog prvog posmatranja od strane Maxa Knola 1935. Prvi komercijalni SEM bio je dostupan 1965.
Razlika između AFM i SEM
1. SEM koristi elektronski snop za snimanje pri čemu AFM koristi metodu opipanja 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-u za razliku od SEM-a gdje je potrebno slijediti mnoge prettretmane zbog vakuumskog okruženja i snopa elektrona.
4. SEM može analizirati veću površinu u odnosu na AFM.
5. SEM može izvršiti brže skeniranje od AFM.
6. Iako se SEM može koristiti samo za snimanje, AFM se može koristiti za manipulaciju molekulima pored snimanja.
7. SEM koji je uveden 1935. godine ima mnogo dužu istoriju u poređenju sa nedavno (1986.) uvedenim AFM.
