扫描电子显微镜有何特点?

Question

如题所述

Answer 1

扫描电子显微镜不像投射电子显微镜和普通显微镜那样靠成像系统的逐级放大实现显微功能，而是靠缩小到束斑提供足够高的分辨率。扫描电子显微镜有如下特点。
(1)扫描电镜主要用以观察样品的表面结构，对样品厚度没有限制，可直接观察样品表面的三维立体结构。投射电镜虽然分辨本领很高，但一般只能获得样品的二维图像。
(2)光学显微镜和透射电镜在放大倍数增加时，焦距和景深随之减小；而扫描电镜的放大倍数增加时，焦距不变，景深也基本不减小，所以观察和照相都很方便。
(3)扫描电镜的放大率范围很广，可以从放大镜的水平(几倍)变到光学显微镜的水平(几百倍)直到透射电镜的水平(几十万倍)，因此可以认为扫描电镜填补了光学显微镜和透射电镜之间的空白。
(4)在扫描电镜中由于图像不是由透镜形成的，而是按信号顺序依次记录下来的，所以不仅避免了因透镜缺陷带来的对图像分辨率的影响，而且容易把图像记录在存储介质上作进一步处理。
(5)扫描电镜可以与各种分析技术相结合，构成分析电子显微镜(又称电子探针显微分析仪)，可以实现对样品的综合分析。
(6)它有原子量级的极高分辨率，其垂直和平行于表面方向的分辨率分别为0.01nm和0.1nm，即能够分辨出单个原子。因此，STM可以直接观测到单原子层表面的局部结构，比如表面缺陷、表面重构、表面吸附体的形态和位置等。
(7)STM能够实时地给出表面的三维图像，可以测量具有周期性或不具备周期性的表面结构。
(8)STM可在不同环境条件下工作，包括真空、大气、低温，甚至将试样浸在水中或电解液中．所以非常适用于研究环境因素对试样表面的影响。
(9)可以研究纳米薄膜的分子结构。
但是STM也有它的局限性，它的缺点主要表现在：①由于STM是通过隧道电流的作用而设计的，因此这种仪器仅能用于导体和半导体的表面形貌量测，对于非导体来说就必须给试样镀上导电膜，这就掩盖了试样表面的真实性，降低了STM的精确度。②即使导电体材料的试样，当表面存在非单一电子态时，扫描隧道显微镜观察的也并不是真实的表面形貌图像，而是表面形貌和表面电子性能的综合表现。