전자현미경

주사전자현미경(SEM)은 이미징 및 샘플과의 상호작용을 위해 상대적으로 저전력 전자빔을 사용합니다. 전자감지기는 표면에서 2차 전자를 식별하고 더 깊은 영역에서 후방 산란 전자를 식별합니다. 2차 전자는 전자빔과 샘플의 원자 사이의 비탄성 상호작용에서 생성됩니다. 후방 산란 전자는 전자빔과 샘플 사이의 탄성 상호작용 후에 생성됩니다. SEM은 샘플 전처리가 거의 필요하지 않으며 다른 유형의 전자현미경보다 훨씬 빠르고 덜 제한적입니다. 대형(약 200mm) 샘플은 홀더 또는 스터브에 장착한 후 직접 촬영할 수 있습니다. SEM은 일반적으로 에너지 분산 X선 분광법(EDS 또는 EDX)을 사용하여 시료의 원소 분포를 매핑합니다. 전자빔유도전류(EBIC) 및 음극발광(CL)은 샘플의 고품질 이미지와 광전자 특성을 분석하는 다른 방법입니다.

투과전자현미경(TEM)은 고에너지 전자빔을 사용하여 샘플을 통해 전자를 전송하여 가능한 한 높은 해상도로 2D 이미지를 재생합니다. 나노물질은 TEM으로 분석되어 원자 수준에서 구조와 구성 정보를 밝힐 수 있습니다. 다양한 유형의 나노물질에 대한 올바른 샘플 홀더(TEM 그리드)를 선택하는 것은 가장 자세한 정보를 얻는 데 매우 중요합니다. 샘플이 너무 두꺼울 때는 우선 전자가 이것을 통과할 수 있을 만큼 얇게 만들어야 하며, 이상적 100나노미터 이하입니다. 그런 다음 TEM 샘플을 TEM 그리드에 장착하고 초점 및 강도 높은 전자빔을 사용하여 초고진공 조건에서 연구합니다. TEM은 샘플을 통과하는 전자의 선택 영역 회절(SAD)을 활용하여 샘플 물질에 대한 결정학상의 정보를 제공합니다. 전자에너지손실분광법(EELS)과 에너지 분산 X선 분광법(EDX)은 원자 조성, 화학 결합, 전자 특성, 국부 재료 두께를 측정하는 분석 방법입니다.

주사투과전자현미경(STEM)은 샘플 위에 초점을 맞춘 전자빔(일반적인 스폿 크기 0.05-0.2nm)을 스캔하여 이미징 및 분광 매핑을 동시에 완료하여 공간 정보와 분광 데이터의 직접적인 상관 관계를 가능하게 합니다.