SEM和TEM各自的优缺点和使用条件

SEM和TEM各自的优缺点和使用条件姓名:谭伟学号：2012221113100150SEM: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: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。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。