tem和sem的優(yōu)缺點與區(qū)別 - 全文

　　SEM，全稱為掃描電子顯微鏡，又稱掃描電鏡，英文名Scanning Electronic Microscopy.

　　SEM：即掃描電子顯微鏡，是1965年發(fā)明的較現(xiàn)代的細胞生物學研究工具，主要是利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態(tài)，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應，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，這個像是在樣品被掃描時按時序建立起來的，即使用逐點成像的方法獲得放大像。

　　SEM的優(yōu)點：

　?。ㄒ唬?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。

　?。ǘ?樣品制備過程簡單，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，可以從各種角度對樣品進行觀察。

　　（四） 景深大，圖象富有立體感。掃描電鏡的景深較光學顯微鏡大幾百倍，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倍，它基本上包括了從放大鏡、光學顯微鏡直到透射電鏡的放大范圍。分辨率介于光學顯微鏡與透射電鏡之間，可達3nm。

　　（六） 電子束對樣品的損傷與污染程度較小。

　　（七） 在觀察形貌的同時，還可利用從樣品發(fā)出的其他信號作微區(qū)成分分析。

　　SEM的缺點：

　　①異常反差。 由于荷電效應，二次電子發(fā)射受到不規(guī)則影響，造成圖像一部分異常亮，另一部分變暗。

　?、趫D像畸形。 由于靜電場作用使電子束被不規(guī)則地偏轉(zhuǎn)，結(jié)果造成圖像畸變或出現(xiàn)階段差。

　?、蹐D像漂移。 由于靜電場作用使電子束不規(guī)則偏移引起圖像的漂移。 ④亮點與亮線。 帶電樣品常常發(fā)生不規(guī)則放電，結(jié)果圖像中出現(xiàn)不規(guī)則的亮點和亮線。

　　TEM，全稱為透射電子顯微鏡，又稱透射電鏡，英文名Transmission Electron Microscope.

　　TEM：即透射電子顯微鏡，簡稱透射電鏡，是把經(jīng)加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度相關(guān)，因此可以形成明暗不同的影像。通常，透射電子顯微鏡的分辨率為0.1～0.2nm，放大倍數(shù)為幾萬～百萬倍，用于觀察超微結(jié)構(gòu)，即小于0.2微米、光學顯微鏡下無法看清的結(jié)構(gòu)，又稱“亞顯微結(jié)構(gòu)”

　　TEM的優(yōu)點：

　　光學鏡和透射電子顯微鏡都使用用薄片的樣品， 而透射電子顯微鏡的優(yōu)點是，它比光學顯微鏡更大程度的放大標本。 放大10000倍或以上是可能的，這使科學家可以看到非常小的結(jié)構(gòu)。 對于生物學家，如線粒體和細胞器，細胞，內(nèi)部運作都清晰可見。 透射電鏡標本的晶體結(jié)構(gòu)提供了出色的分辨率，甚至可以顯示樣本內(nèi)的原子排列。

　　TEM的缺點：

　　透射電子顯微鏡需要在一個真空室制備標本。 由于這一要求，在顯微鏡可以用來觀察活標本，如原生動物，。 一些微妙的樣品也可能被損壞的電子束，必須先用化學染色或涂層來保護他們。 這種治療有時會破壞試樣。

　　SEM與TEM的區(qū)別

　　1、SEM樣品收集的有二次電子和背散射電子，二次電子用于表面成像，背散射用于不同平均原子量之間的像，就是電子打在樣品上，激發(fā)出來的二次電子和背散射電子被收集而成的像。 TEM是透射電鏡，它可以表征樣品的質(zhì)厚襯度，也可以表征樣品的內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)。投射電鏡的分辨率比掃描電鏡要高一些。

　　2、SEM金相試樣即可，TEM則要求試樣必須有很薄的薄區(qū)，20~40μm。 SEM樣品普通的金相樣品就可以拿去做，而TEM樣品觀察的部分必須減薄到100nm厚度以下，一般做成直徑3mm的片，然后去做離子減薄，或雙噴。SEM對樣品唯一的要求就是導電，如果不導電就要噴碳或者噴金；TEM可以直接觀察不導電的樣品。以上這兩種方法，都要求樣品無磁性，要是有磁性會對結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。

　　從原理上說SEM是接受二次電子或者是背散射電子 TEM接收的是透射電子

　　SEM主要觀察形貌，圖片的立體感強

　　TEM對于很薄的樣品也可以看形貌（景深較?。?，其主要觀測的是衍射電子圖和晶格像（高分辨）

　　簡單的說SEM只能觀測形貌（當然背散射像也能大概看出輕重元素分布） TEM可以測定結(jié)構(gòu)

　　使用條件：

　　在以存儲器器件為代表的集成電路芯片的電子顯微分析中，掃描電子顯微鏡由于使用方便，往往是微觀分析的首選。另外不需要得到體內(nèi)信號，結(jié)構(gòu)信號，制樣方便，制樣周期短，需要非破壞性的分析的樣品表面結(jié)構(gòu)保存好，沒有變形和污染，樣品干燥并且有良好導電性能使用SEM比較合適。

　　對于目標更小的分析需求以及要求高精度的場合，則必須進行TEM分析，那些需要你得到樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的也需要選用TEM。以前TEM只是作為一種重要的科研儀器，然而當今的半導體制造由于采用了各種先進技術(shù)，器具逐漸縮小，TEM得到了更多的應用。

　　在要求精度不是很高，制樣方便，有良好的形貌，不需要得到體內(nèi)信號，結(jié)構(gòu)信號場合將掃描電鏡和透射電鏡有機的結(jié)合起來，相互補充，將能得到更加精確的分析結(jié)果。