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掃描顯微鏡，電子掃描顯微鏡SEM的工作原理

來(lái)源：整理時(shí)間：2023-08-24 08:17:30 編輯：智能門戶手機(jī)版

本文目錄一覽

1，電子掃描顯微鏡SEM的工作原理
2，掃描電子顯微鏡怎么用
3，掃描電子顯微鏡的介紹
4，什么是掃描隧道顯微鏡
5，隧道掃描顯微鏡工作原理是什么
6，掃描探針顯微鏡法是什么

1，電子掃描顯微鏡SEM的工作原理

鏡利用了質(zhì)都有一種波長(zhǎng)的波與其相對(duì)應(yīng). 離開(kāi)了

掃描隧道顯微鏡利用了物質(zhì)波的理論:任何物質(zhì)都有一種波長(zhǎng)的波與其相對(duì)應(yīng). 當(dāng)然也就包括電子. 掃描隧道顯微鏡利用高壓將電子加速,使其打到要拍攝的物體上,再由于波的衍射,電子會(huì)在放置在被拍攝物后的膠片上留下其蹤跡,再用計(jì)算機(jī)處理即可得到圖象.

電子掃描顯微鏡SEM的工作原理

2，掃描電子顯微鏡怎么用

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和光學(xué)顯微鏡及透射電鏡相比，掃描電鏡具有以下特點(diǎn)：(一) 能夠直接觀察樣品表面的結(jié)構(gòu)，樣品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。(二) 樣品制備過(guò)程簡(jiǎn)單，不用切成薄片。(三) 樣品可以在樣品室中作三度空間的平移和旋轉(zhuǎn)，因此，可以從各種角度對(duì)樣品進(jìn)行觀察。(四) 景深大，圖象富有立體感。掃描電鏡的景深較光學(xué)顯微鏡大幾百倍，比透射電鏡大幾十倍。(五) 圖象的放大范圍廣，分辨率也比較高?？煞糯笫畮妆兜綆资f(wàn)倍，它基本上包括了從放大鏡、光學(xué)顯微鏡直到透射電鏡的放大范圍。分辨率介于光學(xué)顯微鏡與透射電鏡之間，可達(dá)3nm。(六) 電子束對(duì)樣品的損傷與污染程度較小。(七) 在觀察形貌的同時(shí)，還可利用從樣品發(fā)出的其他信號(hào)作微區(qū)成分分析。

掃描電子顯微鏡怎么用

3，掃描電子顯微鏡的介紹

掃描電子顯微鏡（SEM）是1965年發(fā)明的較現(xiàn)代的細(xì)胞生物學(xué)研究工具，主要是利用二次電子信號(hào)成像來(lái)觀察樣品的表面形態(tài)，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過(guò)電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應(yīng)，其中主要是樣品的二次電子發(fā)射。二次電子能夠產(chǎn)生樣品表面放大的形貌像，這個(gè)像是在樣品被掃描時(shí)按時(shí)序建立起來(lái)的，即使用逐點(diǎn)成像的方法獲得放大像。

掃描電子顯微鏡的介紹

4，什么是掃描隧道顯微鏡

掃描隧道顯微鏡掃描隧道顯微鏡的英文縮寫是STM。這是20世紀(jì)80年代初期出現(xiàn)的一種新型表面分析工具。其基本原理是基于量子力學(xué)的隧道效應(yīng)和三維掃描。它是用一個(gè)極細(xì)的尖針（針尖頭部為單個(gè)原子）去接近樣品表面，當(dāng)針尖和樣品表面靠得很近，即小于1納米時(shí)，針尖頭部的原子和樣品表面原子的電子云發(fā)生重疊。此時(shí)若在針尖和樣品之間加上一個(gè)偏壓，電子便會(huì)穿過(guò)針尖和樣品之間的勢(shì)壘而形成納安級(jí)（10ˉ9 A）的隧道電流。通過(guò)控制針尖與樣品表面間距的恒定，并使針尖沿表面進(jìn)行精確的三維移動(dòng)，就可將表面形貌和表面電子態(tài)等有關(guān)表面信息記錄下來(lái)。掃描隧道顯微鏡,具有很高的空間分辨率，橫向可達(dá)0．l納米，縱向可優(yōu)于0．01納米。它主要用來(lái)描繪表面三維的原子結(jié)構(gòu)圖，在納米尺度上研究物質(zhì)的特性，利用掃描隧道顯微鏡還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)表面的納米加工，如直接操縱原子或分子，完成對(duì)表面的剝蝕、修飾以及直接書(shū)寫等。目前掃描隧道顯微鏡取得了一系列新進(jìn)展，出現(xiàn)了原子力顯微鏡（AFM）。彈道電子發(fā)射顯微鏡（BEEM）、光子掃描隧道顯微鏡（PSTM），以及掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡（SNOM）等。參考資料：摘自《世界科技大博覽》

5，隧道掃描顯微鏡工作原理是什么

掃描探針顯微鏡簡(jiǎn)介儀器簡(jiǎn)介掃描探針顯微鏡是指一類通過(guò)微小探針在樣品表面掃描，將探針與樣品表面間的相互作用轉(zhuǎn)換為表面形貌和特性圖像的顯微鏡。它提供了表面的三維高空間分辨的圖像。掃描探針顯微鏡(SPM)主要包括掃描隧道顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)兩種功能。完整的掃描探針顯微鏡由控制系統(tǒng)和顯微鏡系統(tǒng)組成。掃描隧道顯微鏡的工作原理是利用電子隧道現(xiàn)象，將樣品本身作為一具電極，另一個(gè)電極是一根非常尖銳的探針。把探針移近樣品，并在兩者之間加上電壓，當(dāng)探針和樣品表面相距只有數(shù)十埃時(shí)，由于隧道效應(yīng)在探針與樣品表面之間就會(huì)產(chǎn)生隧穿電流，并保持不變。若表面有微小起伏，那怕只有原子大小的起伏，也將使穿電流發(fā)生成千上萬(wàn)倍的變化。這些信息輸入電子計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)處理即可在熒光屏上顯示出一幅物體的三維圖像。掃描隧道顯微鏡一般用于導(dǎo)體和半導(dǎo)體表面的測(cè)定。原子力顯微鏡主要包括接觸模式、非接觸模式和輕敲模式。一個(gè)對(duì)力非常敏感的微懸臂，其尖端有一個(gè)微小的探針，當(dāng)探針輕微地接觸、接近或輕敲樣品表面時(shí)，由于探針尖端的原子與樣品表面的原子之間產(chǎn)生極其微弱的相互作用力而使微懸臂彎曲，將微懸臂彎曲的形變信號(hào)轉(zhuǎn)換成光電信號(hào)并進(jìn)行放大，就可以得到原子之間力的微弱變化的信號(hào)。這些信息輸入電子計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)處理即可在熒光屏上顯示出一幅物體的三維圖像。Multimode NS3a具有掃描隧道顯微鏡模式，接觸模式AFM，非接觸模式AFM，輕敲模式AFM,相位成像模式AFM。

6，掃描探針顯微鏡法是什么

掃描探針顯微鏡就是掃描隧道顯微鏡掃描隧道顯微鏡的英文縮寫是STM。這是20世紀(jì)80年代初期出現(xiàn)的一種新型表面分析工具。其基本原理是基于量子力學(xué)的隧道效應(yīng)和三維掃描。它是用一個(gè)極細(xì)的尖針，針尖頭部為單個(gè)原子去接近樣品表面，當(dāng)針尖和樣品表面靠得很近，即小于1納米時(shí)，針尖頭部的原子和樣品表面原子的電子云發(fā)生重疊。此時(shí)若在針尖和樣品之間加上一個(gè)偏壓，電子便會(huì)穿過(guò)針尖和樣品之間的勢(shì)壘而形成納安級(jí)10A的隧道電流。通過(guò)控制針尖與樣品表面間距的恒定，并使針尖沿表面進(jìn)行精確的三維移動(dòng)，就可將表面形貌和表面電子態(tài)等有關(guān)表面信息記錄下來(lái)。掃描隧道顯微鏡具有很高的空間分辨率，橫向可達(dá)0．1納米，縱向可優(yōu)于0．01納米。它主要用來(lái)描繪表面三維的原子結(jié)構(gòu)圖，在納米尺度上研究物質(zhì)的特性，利用掃描隧道顯微鏡還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)表面的納米加工，如直接操縱原子或分子，完成對(duì)表面的刻蝕、修飾以及直接書(shū)寫等。目前掃描隧道顯微鏡取得了一系列新進(jìn)展，出現(xiàn)了原子力顯微鏡AFM、彈道電子發(fā)射顯微鏡BEEM、光子掃描隧道顯微鏡PSTM，以及掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡SNOM等。掃描隧道顯微鏡（scanning tunneling microscope，STM）由Binnig等1981年發(fā)明，根據(jù)量子力學(xué)原理中的隧道效應(yīng)而設(shè)計(jì)。當(dāng)原子尺度的針尖在不到一個(gè)納米的高度上掃描樣品時(shí)，此處電子云重疊，外加一電壓（2mV~2V），針尖與樣品之間產(chǎn)生隧道效應(yīng)而有電子逸出，形成隧道電流。電流強(qiáng)度和針尖與樣品間的距離有函數(shù)關(guān)系，當(dāng)探針沿物質(zhì)表面按給定高度掃描時(shí)，因樣品表面原子凹凸不平，使探針與物質(zhì)表面間的距離不斷發(fā)生改變，從而引起電流不斷發(fā)生改變。將電流的這種改變圖像化即可顯示出原子水平的凹凸形態(tài)。掃描隧道顯微鏡的分辨率很高，橫向?yàn)?.1~0.2nm，縱向可達(dá)0.001nm。它的優(yōu)點(diǎn)是三態(tài)（固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)）物質(zhì)均可進(jìn)行觀察，而普通電鏡只能觀察制作好的固體標(biāo)本。利用掃描隧道顯微鏡直接觀察生物大分子，如DNA、RNA和蛋白質(zhì)等分子的原子布陣，和某些生物結(jié)構(gòu)，如生物膜、細(xì)胞壁等的原子排列。