扫描电子显微镜(SEM)与原子力显微镜(AFM).ppt

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1、扫描电子显微镜（SEM）与原子力显微镜(AFM)SEM通过探测样品表面激发出的二次电子、背散射电子等信号得到样品表面的图像。SEM要求样品导电，对于非导电或导电性较差的样品，则要先对样品进行镀膜处理，在样品表面形成一层导电膜，以避免电荷积累，影响图象质量。对于含有水分的样品，如生物样品，要经过固定，脱水，干燥，喷金(银)等环节，保证样品导电性能良好。对磁性试样要预先去磁，以免观察时电子束受到磁场的影响。同时，SEM要求在真空条件下观察成像，部分样品无法在其自然状态下观察，如生物样品在制样或扫描过程中将受到损伤或杀死。AF

2、M利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之间的作用力，从而达到检测的目的，具有原子级的分辨率。横向分辨率和纵向分辨率可达到0.1nm和0.01nm，即可以分辨出单个原子。AFM的样品制备非常简单，一般直接将样品放在AFM的载体上。AFM可以测量样品表面的硬度、粗糙度，磁场力，电场力，温度分布和材料表面组成等样品的物理特性。AFM能在近生理条件下(空气中或液体中)或生理条件下直接成像，以分子或亚分子分辨率得到生物分子及样品表面的三维图象。解决了用SEM观察细胞时样品的变形和损伤问题。SEM技术的图像，扫描范围较大

3、，可达数mm×mm，具有较大的景深，可达数微米。AFM技术的最大扫描范围100μm×100μm，景深仅为数微米。在较大扫描范围(μm或mm级)，SEM的图像质量优于AFM；而在进行小范围扫描时，尤其是nm级的扫描范围，AFM的图像明显优于SEM。SEM图像AFM图像AFM技术可得到样品表面形貌结构的三维图像，并能测量样品的三维信息，如左图，可准确地测出两个位置的高度差。由于AFM图像的纵向分辨率小于0.01nm,它能区分原子级表面变化，可计算出样品表面的粗糙度，如右图，但是，在原子级表面，SEM技术非常难检测样品表面细微

4、的高度变化。AFM样品中纵向测量AFM样品表面粗糙度测量扫描电子显微镜(SEM）的应用玻璃纤维含油的砂岩生物样品形貌纳米结构材料形貌材料表面形貌原子力显微镜（AFM）的应用用AFM针尖移动Si原子形成的IBM文字云母的原子像DVD光盘表面（接触模式）（接触模式）DNA霍乱菌云母片上的蓝蝴蝶翅膀抗体分子烟草花叶病毒半结晶聚合物微结构