AFM lwn SEM
Perlu meneroka dunia yang lebih kecil, telah berkembang pesat dengan perkembangan terkini teknologi baharu seperti nanoteknologi, mikrobiologi dan elektronik. Memandangkan mikroskop ialah alat yang menyediakan imej yang diperbesarkan bagi objek yang lebih kecil, banyak penyelidikan dilakukan untuk membangunkan teknik mikroskopi yang berbeza untuk meningkatkan resolusi. Walaupun mikroskop pertama ialah penyelesaian optik di mana kanta digunakan untuk membesarkan imej, mikroskop resolusi tinggi semasa mengikut pendekatan yang berbeza. Mikroskop Elektron Pengimbasan (SEM) dan Mikroskop Daya Atom (AFM) adalah berdasarkan dua pendekatan yang berbeza.
Mikroskop Daya Atom (AFM)
AFM menggunakan petua untuk mengimbas permukaan sampel dan hujung naik dan turun mengikut sifat permukaan. Konsep ini sama dengan cara orang buta memahami sesuatu permukaan dengan menggerakkan jarinya ke seluruh permukaan. Teknologi AFM telah diperkenalkan oleh Gerd Binnig dan Christoph Gerber pada 1986 dan ia boleh didapati secara komersial sejak 1989.
Hujungnya diperbuat daripada bahan seperti berlian, silikon dan tiub nano karbon dan dilekatkan pada julur. Lebih kecil hujungnya lebih tinggi resolusi pengimejan. Kebanyakan AFM sekarang mempunyai resolusi nanometer. Jenis kaedah yang berbeza digunakan untuk mengukur anjakan julur. Kaedah yang paling biasa adalah menggunakan pancaran laser yang memantulkan pada julur supaya pesongan rasuk pantulan boleh digunakan sebagai ukuran kedudukan julur.
Memandangkan AFM menggunakan kaedah merasakan permukaan menggunakan probe mekanikal, ia mampu menghasilkan imej 3D sampel dengan memeriksa semua permukaan. Ia juga membolehkan pengguna memanipulasi atom atau molekul pada permukaan sampel menggunakan hujungnya.
Mikroskop Elektron Mengimbas (SEM)
SEM menggunakan pancaran elektron dan bukannya cahaya untuk pengimejan. Ia mempunyai kedalaman besar dalam medan yang membolehkan pengguna memerhatikan imej permukaan sampel yang lebih terperinci. AFM juga mempunyai lebih kawalan dalam jumlah pembesaran kerana sistem elektromagnet sedang digunakan.
Dalam SEM, pancaran elektron dihasilkan menggunakan pistol elektron dan ia melalui laluan menegak di sepanjang mikroskop yang diletakkan di dalam vakum. Medan elektrik dan magnet dengan kanta memfokuskan pancaran elektron kepada spesimen. Sebaik sahaja rasuk elektron terkena pada permukaan sampel, elektron dan sinar-X dipancarkan. Pelepasan ini dikesan dan dianalisis untuk meletakkan imej bahan pada skrin. Resolusi SEM adalah dalam skala nanometer dan ia bergantung pada tenaga pancaran.
Memandangkan SEM dikendalikan dalam vakum dan juga menggunakan elektron dalam proses pengimejan, prosedur khas perlu diikuti dalam penyediaan sampel.
SEM mempunyai sejarah yang sangat panjang sejak pemerhatian pertama dilakukan oleh Max Knoll pada tahun 1935. SEM komersial pertama tersedia pada tahun 1965.
Perbezaan antara AFM dan SEM
1. SEM menggunakan pancaran elektron untuk pengimejan di mana AFM menggunakan kaedah merasakan permukaan menggunakan probing mekanikal.
2. AFM boleh memberikan maklumat 3 dimensi permukaan walaupun SEM hanya memberikan imej 2 dimensi.
3. Tiada rawatan khas untuk sampel dalam AFM tidak seperti dalam SEM di mana banyak pra-rawatan perlu diikuti kerana persekitaran vakum dan pancaran elektron.
4. SEM boleh menganalisis kawasan permukaan yang lebih besar berbanding AFM.
5. SEM boleh melakukan pengimbasan lebih pantas daripada AFM.
6. Walaupun SEM hanya boleh digunakan untuk pengimejan, AFM boleh digunakan untuk memanipulasi molekul sebagai tambahan kepada pengimejan.
7. SEM yang diperkenalkan pada tahun 1935 mempunyai sejarah yang lebih panjang berbanding baru-baru ini (pada tahun 1986) memperkenalkan AFM.
