電子顯微鏡已經(jīng)成為表征各種材料的有力工具。 它的多功能性和*的空間分辨率使其成為許多應(yīng)用中非常有價(jià)值的工具。 其中，兩種主要的電子顯微鏡是透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）。 在這篇博客中，將簡(jiǎn)要描述他們的相似點(diǎn)和不同點(diǎn)。 

掃描電鏡和透射電鏡的工作原理

從相似點(diǎn)開始, 這兩種設(shè)備都使用電子來(lái)獲取樣品的圖像。他們的主要組成部分是相同的;  

· 電子源;

· 電磁和靜電透鏡控制電子束的形狀和軌跡;

· 光闌。

所有這些組件都存在于高真空中。  

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向這兩種設(shè)備的差異性。 掃描電鏡（SEM）使用一組特定的線圈以光柵樣式掃描樣品并收集散射的電子（ 詳細(xì)了解SEM中檢測(cè)到的不同類型的電子 ）。

而透射電鏡（TEM）是使用透射電子，收集透過樣品的電子。 因此，透射電鏡（TEM）提供了樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如晶體結(jié)構(gòu)，形態(tài)和應(yīng)力狀態(tài)信息，而掃描電鏡（SEM）則提供了樣品表面及其組成的信息。  

而且，這兩種設(shè)備zui明顯的差別之一是它們可以達(dá)到的*空間分辨率; 掃描電鏡（SEM）的分辨率被限制在?0.5nm，而隨著zui近在球差校正透射電鏡（TEM）中的發(fā)展，已經(jīng)報(bào)道了其空間分辨率甚至小于50pm。

哪種電子顯微鏡技術(shù)操作員進(jìn)行分析？

這*取決于操作員想要執(zhí)行的分析類型。 例如，如果操作員想獲取樣品的表面信息，如粗糙度或污染物檢測(cè)，則應(yīng)選擇掃描電鏡（SEM）。 另一方面，如果操作員想知道樣品的晶體結(jié)構(gòu)是什么，或者想尋找可能存在的結(jié)構(gòu)缺陷或雜質(zhì)，那么使用透射電鏡（TEM）是*的方法。

掃描電鏡（SEM）提供樣品表面的3D圖像，而透射電鏡（TEM）圖像是樣品的2D投影，這在某些情況下使操作員對(duì)結(jié)果的解釋更加困難。  

由于透射電子的要求，透射電鏡（TEM）的樣品必須非常薄，通常低于150nm，并且在需要高分辨率成像的情況下，甚至需要低于30nm，而對(duì)于掃描電鏡（SEM）成像，沒有這樣的特定要求。

這揭示了這兩種設(shè)備之間的另一個(gè)主要差別：樣品制備。掃描電鏡（ SEM）的樣品很少需要或不需要進(jìn)行樣品制備，并且可以通過將它們安裝在樣品杯上直接成像。  

相比之下，透射電鏡（TEM）的樣品制備是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜和繁瑣的過程，只有經(jīng)過培訓(xùn)和有經(jīng)驗(yàn)的用戶才能成功完成。 樣品需要非常薄，盡可能平坦，并且制備技術(shù)不應(yīng)對(duì)樣品產(chǎn)生任何偽像（例如沉淀或非晶化 ）。 目前已經(jīng)開發(fā)了許多方法，包括電拋光，機(jī)械拋光和聚焦離子束刻蝕。 格柵和支架用于安裝透射電鏡（TEM）樣品。