SEM、TEM、AFM、STM、STEM這五類顯微鏡有哪些區別，各自有什麼特點？
糊糊2022-11-08 17:36:56SEM：利用二次電子成像，表面5－10 nm的表層形貌像，最高解析度目前是0。4 nm
TEM：利用透射電子成像，樣品的結構，形貌，同時可以觀察倒易空間衍射花樣，對於物質結構的解釋有直觀的優勢。並透過傾轉得到的系列衍射花樣，推知未知晶體結構。最高解析度0。5 A。
STM：利用隧穿電流的變化，得到樣品表面原子級分辨像。
HRTEM和STM有本質區別的
STM是表面局域電子態，和內部結構並無大關係
TEM是晶格整體對電子的衍射，實際樣品都有一定厚，高階衍射和多次衍射束都有影響，樣品厚度過大的話（幾十個nm）就很難得到高分辨像了。另外，樣品的晶軸轉向也很有講究，否則得到的高分辨像實際是一定角度的投影，晶格常數就不匹配了。
我們這裡在F30上一般不做diffraction pattern，因為有損壞CCD的危險。拍出高分辨來做FFT就可以了。
比如，TEM觀察主要是針對生物材料的內部超微結構；SEM和AFM觀察是針對生物材料的表面形貌。但是，SEM的景深比AFM的大，所以影象的立體效果好，但是對於奈米級的結構分辨不好（這個有時也要看儀器效能），而AFM的景深小，影象的立體感和反差不如SEM，但是對於奈米級的結構解析度好。此外，AFM的制樣簡單，但觀察比較費時間。你做的是奈米材料，具體用哪個技術還需要你自己根據研究的內容來決定。我僅是從生物材料的角度來分析這幾種技術，回答的並不全面，還望有更多的朋友來幫你。權此在這裡拋磚引玉吧。
SEM掃描電鏡可以觀察物體的表面形貌，也可用於做成分的定性和半定量分析
TEM透射電鏡樣品需要做成薄片，可用於觀察內部顯微結構，也可用於選區電子衍射等，也可用於成分分析，而且TEM的倍數要比SEM大得多，TEM很多用於觀察奈米級別的試樣
STM 掃描隧道顯微鏡 原子級，高分辨 similar with AFM
原子力顯微鏡（ AFM ）的原理是利用針尖與樣品表面原子間的微弱作用力來作為反饋訊號，維持針尖——樣品間作用力恆定，同時針尖在樣品表面掃描，從而得知樣品表面的高低起伏。
AFM 的基本結構與 STM 相似，原子間作用力的檢測主要由光槓杆技術來實現。如果探針和樣品間有力的作用，懸臂將會彎曲。為檢測懸臂的微小彎曲量（位移），採用鐳射照射懸臂的尖端，四象限探測器就可檢測出懸臂的偏轉。
透過電子學反饋系統使彎曲量保持一定，即控制掃描管Z 軸使作用於針尖——樣品間的力保持一定。在掃描的同時，透過記錄反饋訊號就可以得到樣品表面的形貌。
原子力顯微鏡是一種解析度極高且能三維成像的表面形貌分析儀器
1）掃描隧道和原子力電子顯微鏡，是1986年諾貝爾物理學獎獲得者賓尼和羅雷爾相繼發明創造的。掃描隧道電子顯微鏡簡稱STM。
在效能上，其解析度通常在0。2nm左右，故可用來確定表面的原子結構。測量表面的不同位置的電子態、表面電位及表面逸出功分佈。此外，還可以利用STM對錶面的原子進行移出和植入操作，有目的地使其排列組合，這就使研製奈米級量子器件、奈米級新材料成為可能。
2）原子力電子顯微鏡簡稱AFM
在真空環境下測量，其橫向解析度可達0。15nm，縱向解析度達0。05nm，主要用於測量絕緣材料表面形貌。此外，用AFM還可測量表面原子間力、表面的彈性、塑性、硬度、粘著力、摩擦力等性質。
2。基本原理及功能：
掃描隧道電子顯微鏡主要用於導體的研究，而原於力電子顯微鏡不僅用於導體的研究，也可用於非導體的研究。在製造原理上，兩者的基礎是相同的。
1）掃描隧道電子顯微鏡的原理不同於傳統意義上的電子顯微鏡．它是利用電子在原子間的量子隧穿效應。將物質表面原子的排列狀態轉換為影象資訊的。在量子隧穿效應中，原於間距離與隧穿電流關係相應。
透過移動著的探針與物質表面的相互作用，表面與針尖間的隧穿電流反饋出表面某個原子間電子的躍遷，由此可以確定出物質表面的單一原子及它們的排列狀態。
2） 原子力電子顯微鏡是在掃描隧道電子顯微鏡製造技術的基礎上發展起來的。它是利用移動探針與原子間產生的相互作用力，將其在三維空間的分佈狀態轉換成影象資訊，從而得到物質表面原子及它們的排列狀態 。
通常，把以掃描隧道和原子力電子顯微鏡為基礎，兼帶上述其他功能顯微鏡的儀器統稱為原子力電子顯微鏡。
