AFM vs SEM
La necessitat d'explorar el món més petit ha anat creixent ràpidament amb el desenvolupament recent de noves tecnologies com la nanotecnologia, la microbiologia i l'electrònica. Atès que el microscopi és l'eina que proporciona les imatges ampliades dels objectes més petits, es fa molta investigació sobre el desenvolupament de diferents tècniques de microscòpia per augmentar la resolució. Tot i que el primer microscopi és una solució òptica on es van utilitzar lents per augmentar les imatges, els microscopis actuals d' alta resolució segueixen diferents enfocaments. El microscopi electrònic d'escaneig (SEM) i el microscopi de força atòmica (AFM) es basen en dos d'aquests enfocaments diferents.
Microscopi de força atòmica (AFM)
AFM utilitza una punta per escanejar la superfície de la mostra i la punta puja i baixa segons la naturalesa de la superfície. Aquest concepte és similar a la manera en què una persona cega entén una superfície passant els dits per tota la superfície. La tecnologia AFM va ser introduïda per Gerd Binnig i Christoph Gerber el 1986 i estava disponible comercialment des del 1989.
La punta està feta de materials com els nanotubs de diamant, silici i carboni i està subjecta a un voladís. Més petita la punta més gran la resolució de la imatge. La majoria dels AFM actuals tenen una resolució nanomètrica. S'utilitzen diferents tipus de mètodes per mesurar el desplaçament del voladís. El mètode més comú és utilitzar un raig làser que es reflecteix en el voladís, de manera que la desviació del feix reflectit es pot utilitzar com a mesura de la posició del voladís.
Atès que AFM utilitza el mètode de palpatge de la superfície mitjançant una sonda mecànica, és capaç de produir una imatge en 3D de la mostra sondejant totes les superfícies. També permet als usuaris manipular els àtoms o les molècules de la superfície de la mostra amb la punta.
Microscopi electrònic d'escaneig (SEM)
SEM utilitza un feix d'electrons en lloc de llum per a la imatge. Té una gran profunditat de camp que permet als usuaris observar una imatge més detallada de la superfície de la mostra. AFM també té un control més gran de la quantitat d'ampliació, ja que s'utilitza un sistema electromagnètic.
A SEM, el feix d'electrons es produeix mitjançant un canó d'electrons i recorre un camí vertical al llarg del microscopi que es col·loca al buit. Els camps elèctrics i magnètics amb lents concentren el feix d'electrons a la mostra. Un cop el feix d'electrons arriba a la superfície de la mostra, s'emeten electrons i raigs X. Aquestes emissions es detecten i analitzen per tal de posar la imatge del material a la pantalla. La resolució del SEM és a escala nanomètrica i depèn de l'energia del feix.
Com que el SEM funciona al buit i també utilitza electrons en el procés d'imatge, s'han de seguir procediments especials en la preparació de la mostra.
SEM té una història molt llarga des de la seva primera observació feta per Max Knoll el 1935. El primer SEM comercial estava disponible el 1965.
Diferència entre AFM i SEM
1. El SEM utilitza un feix d'electrons per obtenir imatges on l'AFM utilitza el mètode de palpar la superfície mitjançant sondeig mecànic.
2. L'AFM pot proporcionar informació tridimensional de la superfície, tot i que el SEM només proporciona una imatge bidimensional.
3. No hi ha tractaments especials per a la mostra en AFM a diferència del SEM, on s'han de seguir molts pretractaments a causa de l'entorn de buit i el feix d'electrons.
4. El SEM pot analitzar una superfície més gran en comparació amb l'AFM.
5. El SEM pot realitzar una exploració més ràpida que l'AFM.
6. Tot i que el SEM només es pot utilitzar per a la imatge, l'AFM es pot utilitzar per manipular les molècules a més de la imatge.
7. SEM que es va introduir el 1935 té una història molt més llarga en comparació amb l'AFM introduït recentment (el 1986).
