蚌埠扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)和透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)均是材料表征和微观分析的核心工具,二者在原理、结构、功能等方面均有显著区别。本文将比较SEM与TEM在各方面的区别,帮助读者选择更适合的实验设备。

核心原理与成像方式
蚌埠扫描电镜SEM用聚焦电子束扫描样品表面,电子与样品相互作用产生多种信号,通过探测器收集信号并转换为图像。SEM成像依赖表面信号,可以反映样品的表面形貌、搭配能谱仪可以反映样品的成分分布情况等。
透射电镜TEM用高能电子束穿透超薄样品,电子与样品发生散射,通过电磁透镜聚焦形成透射电子图像。成像依赖穿透电子的散射差异,可反映样品内部晶体结构、原子排列、缺陷等。
分辨率与放大倍数
SEM扫描电镜的表面分辨率可以达到1-10nm,主要观察微米至纳米级的表面细节。SEM的放大倍数通常为10-105倍,覆盖宏观到纳米的观察范围。
TEM投射电镜的空间分辨率可以达到0.1-0.2nm,能直接观察原子排列,晶格条纹等亚纳米级结构。TEM的放大倍数通常可达到107倍,可用于原子级别分析。
样品要求
SEM检测对样品没有明显要求,但需要导电(非导电样品需要喷金/喷碳处理,避免电荷累积)。
TEM检测的样品必须满足薄到电子可以穿透(通常为5-100nm),需要经过复杂制备(如离子减薄、电解双喷或聚焦离子束切割)。TEM样品尺寸小,通常装在在直径为3mm的铜网上,且需避免污染。
如何选择SEM与TEM?
关注 “表面信息”:选 SEM扫描电镜
需观察样品表面形貌(如断裂纹路、颗粒分布、涂层表面缺陷、生物组织表面结构等)。
需分析表面/微米级区域的成分分布(结合 EDS,确定元素分布)
关注 “内部结构/原子级信息”:选 TEM透射电镜
需观察样品内部的晶体结构(如晶格排列、相分布)、缺陷(位错、空位)、界面结构(如异质结、层间结构)。
需分析纳米级甚至原子级细节(如纳米颗粒的尺寸与结晶性、单原子分散状态)。

