एएफएम बनाम एसईएम

छोटी दुनिया का पता लगाने की आवश्यकता है, हाल ही में नई तकनीकों जैसे नैनो टेक्नोलॉजी, माइक्रोबायोलॉजी और इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के साथ तेजी से बढ़ रहा है। चूंकि माइक्रोस्कोप वह उपकरण है जो छोटी वस्तुओं की आवर्धित छवियों को प्रदान करता है, इसलिए रिज़ॉल्यूशन को बढ़ाने के लिए माइक्रोस्कोपी की विभिन्न तकनीकों को विकसित करने पर बहुत शोध किया जाता है। हालांकि पहला माइक्रोस्कोप एक ऑप्टिकल समाधान है जहां लेंस का उपयोग छवियों को बढ़ाने के लिए किया गया था, वर्तमान उच्च रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोप विभिन्न दृष्टिकोणों का पालन करते हैं। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM) और परमाणु बल माइक्रोस्कोप (AFM) ऐसे दो अलग-अलग दृष्टिकोणों पर आधारित हैं।

परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी (AFM)

AFM नमूना की सतह को स्कैन करने के लिए एक टिप का उपयोग करता है और टिप सतह की प्रकृति के अनुसार ऊपर और नीचे जाता है। यह अवधारणा उस तरह से है जैसे कि एक अंधा व्यक्ति अपनी सतह पर अपनी उंगलियों को चलाकर किसी सतह को समझता है। AFM तकनीक को 1986 में Gerd Binnig और Christoph Gerber ने पेश किया था और यह 1989 से व्यावसायिक रूप से उपलब्ध थी।

टिप हीरे, सिलिकॉन और कार्बन नैनोट्यूब जैसी सामग्रियों से बना है और एक ब्रैकट से जुड़ी है। टिप जितना अधिक होगा इमेजिंग का रिज़ॉल्यूशन उतना ही अधिक होगा। अधिकांश वर्तमान AFM में नैनोमीटर रिज़ॉल्यूशन होता है। ब्रैकट के विस्थापन को मापने के लिए विभिन्न प्रकार के तरीकों का उपयोग किया जाता है। अधिकांश सामान्य विधि एक लेजर बीम का उपयोग कर रही है जो ब्रैकट पर प्रतिबिंबित होती है ताकि परावर्तित बीम का विक्षेपण ब्रैकट की स्थिति के माप के रूप में उपयोग किया जा सके।

चूंकि AFM यांत्रिक जांच का उपयोग करके सतह को महसूस करने की विधि का उपयोग करता है, इसलिए यह सभी सतहों की जांच करके नमूने की 3 डी छवि बनाने में सक्षम है। यह उपयोगकर्ताओं को टिप का उपयोग करके नमूना सतह पर परमाणुओं या अणुओं को हेरफेर करने में सक्षम बनाता है।

स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM)

SEM इमेजिंग के लिए प्रकाश के बजाय एक इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करता है। यह क्षेत्र में एक बड़ी गहराई है जो उपयोगकर्ताओं को नमूना सतह की अधिक विस्तृत छवि का निरीक्षण करने में सक्षम बनाता है। AFM का भी आवर्धन की मात्रा में अधिक नियंत्रण है क्योंकि एक विद्युत चुम्बकीय प्रणाली उपयोग में है।

SEM में, इलेक्ट्रॉनों के बीम का उपयोग एक इलेक्ट्रॉन बंदूक का उपयोग करके किया जाता है और यह माइक्रोस्कोप के साथ एक ऊर्ध्वाधर पथ से गुजरता है जिसे एक वैक्यूम में रखा जाता है। लेंस के साथ विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र इलेक्ट्रॉन किरण को नमूना पर केंद्रित करते हैं। एक बार जब इलेक्ट्रॉन बीम नमूना सतह पर हिट करता है, तो इलेक्ट्रॉनों और एक्स-रे उत्सर्जित होते हैं। इन उत्सर्जन का पता लगाया और विश्लेषण किया जाता है ताकि सामग्री की छवि को स्क्रीन पर रखा जा सके। SEM का रिज़ॉल्यूशन नैनोमीटर स्केल में है और यह बीम एनर्जी पर निर्भर करता है।

चूंकि SEM एक वैक्यूम में संचालित होता है और इमेजिंग प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करता है, इसलिए नमूना तैयार करने में विशेष प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।

1935 में मैक्स नॉल द्वारा किए गए अपने पहले अवलोकन के बाद SEM का एक बहुत लंबा इतिहास है। पहला वाणिज्यिक SEM 1965 में उपलब्ध था।