介紹各種電子顯微鏡的基本工作原理。包含TEM/SEM/STM/AFM。

透射電子顯微鏡?TEM（Transmission Electron Microscope）

電子束透過樣品然后成像。與普通的生物透射顯微鏡最基本工作機(jī)制相同，只是利用電子作為粒子的德布羅意波長(zhǎng)更短的特點(diǎn)，達(dá)到更精細(xì)的分辨率。

掃描電子顯微鏡?SEM （Scanning Electron Microscope）

電子照到樣本表面，反射成像，這種顯微鏡只能觀察樣本表面。

掃描隧道顯微鏡?STM（Scanning Tunneling Microscope）

通過一個(gè)極細(xì)的探針去靠近被測(cè)樣品表面，當(dāng)距離足夠近時(shí)，電子可以通過量子隧穿而穿過探針與樣品之間的空隙形成電流，距離越近電流越大。在掃描過程中上下移動(dòng)探針使電流恒定，記錄探針上下移動(dòng)的情況就可以知道樣品表面的情況。因?yàn)楣ぷ髟淼南拗?，該顯微鏡只可以測(cè)量導(dǎo)電的樣品的表面。

原子力顯微鏡?AFM （Atomic Force Microscope）

也叫掃描力顯微鏡（Scanning Force Microscope）。其原理是通過彈性伸臂/箔片（下圖中6）上的探針接近樣品表面，在掃描移動(dòng)過程中表面原子的排布會(huì)反映到彈性伸臂/箔片的形變上，然后再去測(cè)量其形變即可。測(cè)量形變可以利用上面說的隧道效應(yīng)，如下圖所示。也可以使用激光來測(cè)量。這種顯微鏡應(yīng)該不算作“電子顯微鏡”了。這種顯微鏡可以用于測(cè)量非導(dǎo)體的表面原子結(jié)構(gòu)。