1. Sự khác biệt về cấu trúc
Nó chủ yếu được phản ánh ở các vị trí khác nhau của các mẫu trong đường quang của chùm tia điện tử. Mẫu của TEM nằm ở giữa chùm tia điện tử, nguồn điện tử phát ra các điện tử phía trên mẫu, sau khi đi qua thiết bị ngưng tụ rồi xuyên qua mẫu, một thấu kính điện từ tiếp theo tiếp tục khuếch đại chùm điện tử và biểu mô được chiếu trên màn huỳnh quang; mẫu của SEM nằm trong chùm tia điện tử. Cuối cùng, chùm điện tử phát ra từ nguồn điện phía trên mẫu bị giảm đi một số giai đoạn của thấu kính điện từ và chạm tới mẫu. Tất nhiên, cấu trúc của hệ thống xử lý phía phát hiện tín hiệu tiếp theo cũng sẽ khác, nhưng không có sự khác biệt đáng kể về các nguyên tắc vật lý cơ bản.
2. Nguyên lý làm việc cơ bản
Kính hiển vi điện tử truyền qua: Khi chùm tia điện tử đi qua mẫu, nó sẽ tán xạ cùng với các nguyên tử trong mẫu. Các electron đi qua một điểm nhất định trên mẫu cùng một lúc theo các hướng khác nhau. Điểm này trên mẫu nằm trong khoảng 1-2 lần tiêu cự của vật kính. Các electron được hội tụ lại sau khi được phóng đại bởi vật kính, tạo thành ảnh thực được phóng đại của điểm, giống như nguyên tắc tạo ảnh của thấu kính lồi. Ở đây có một cơ chế hình thành độ tương phản, và lý thuyết không được thảo luận sâu, nhưng có thể tưởng tượng rằng nếu phần bên trong của mẫu hoàn toàn đồng nhất, không có ranh giới hạt và không có cấu trúc mạng nguyên tử, thì hình ảnh phóng to sẽ không có tương phản nào. Loại chất này không tồn tại, vì vậy có lý do để loại nhạc cụ này tồn tại. Kính hiển vi điện tử quét: Chùm điện tử chiếu tới mẫu, kích thích các điện tử thứ cấp trong mẫu và các điện tử thứ cấp được máy dò nhận, thông qua xử lý tín hiệu và điều chỉnh sự phát xạ ánh sáng của pixel trên màn hình, do đường kính của điện tử điểm chùm tia có kích thước nano và pixel của màn hình là 100 Trên micron, ánh sáng phát ra từ 100-pixel micron trở lên này biểu thị ánh sáng phát ra từ vùng trên mẫu được kích thích bởi chùm điện tử . Khuếch đại của điểm đối tượng này trên mẫu đạt được. Nếu chùm tia điện tử được quét raster trong một khu vực của mẫu, độ sáng của các pixel của màn hình có thể được điều chỉnh từng cái một từ sự sắp xếp hình học và có thể nhận ra hình ảnh phóng đại của khu vực mẫu này.
3. Yêu cầu đối với mẫu
(1) Kính hiển vi điện tử quét
Chuẩn bị mẫu SEM không có yêu cầu đặc biệt về độ dày của mẫu và có thể sử dụng các phương pháp như cắt, mài, đánh bóng hoặc phân tách để thể hiện một phần cụ thể, từ đó biến nó thành bề mặt có thể quan sát được. Nếu một bề mặt như vậy được quan sát trực tiếp, chỉ có thể nhìn thấy thiệt hại xử lý bề mặt. Nói chung, các giải pháp hóa học khác nhau phải được sử dụng để ăn mòn ưu tiên nhằm tạo ra độ tương phản có lợi cho việc quan sát. Tuy nhiên, sự ăn mòn sẽ làm cho mẫu mất đi một phần trạng thái thực của cấu trúc ban đầu, đồng thời gây ra một số nhiễu nhân tạo.
(2) Kính hiển vi điện tử truyền qua
Do chất lượng của hình ảnh hiển vi do TEM thu được phụ thuộc rất nhiều vào độ dày của mẫu nên phần quan sát của mẫu phải rất mỏng. Ví dụ: mẫu TEM của thiết bị bộ nhớ chỉ có thể có độ dày 10-100 nm, điều này gây khó khăn lớn cho việc chuẩn bị mẫu TEM. sự khó khăn. Trong quá trình chuẩn bị mẫu, năng suất mài thủ công hoặc điều khiển cơ học đối với người mới bắt đầu không cao và mẫu sẽ bị loại bỏ khi bị mài quá mức. Một vấn đề khác trong việc chuẩn bị mẫu TEM là việc định vị các điểm quan sát. Việc chuẩn bị mẫu chung chỉ có thể thu được phạm vi quan sát mỏng ở mức 10 mm. Khi cần định vị và phân tích chính xác, mục tiêu thường nằm ngoài phạm vi quan sát. Hiện tại, giải pháp lý tưởng là sử dụng phương pháp khắc chùm tia ion hội tụ (FIB).
