Skaningowy transmisyjny mikroskop elektronowy

Skaningowy transmisyjny mikroskop elektronowy STEM (ang. Scanning transmission electron microscopy) - zasada działania mikroskopu jest analogiczna do zasad panujących przy obserwacji próbki pod SEM, tyle, że detektor znajduje się pod transparentną próbką (cienka folia).

Podstawy fizyczne

Z działa elektronowego emitowane są elektrony, które są formowane przez układ soczewek kondensora i obiektywu padają na specjalnie przygotowaną próbkę; skanującej jej powierzchnię. Część elektronów przechodzi przez cienką folię i trafia do jednego z dwóch typów detektorów. Rozdzielczość zależy głównie od średnicy padającej wiązki elektronów (standardowo rzędu nm).

Obserwacja STEM

Skaningowy transmisyjny mikroskop elektronowy umożliwia wykorzystanie kontrastu dyfrakcyjnego. Jest to tzw. obrazowanie w jasnym polu i jest przeprowadzane przy pomocy osiowo położonego detektora, który zbiera elektrony rozproszone pod małymi kątami. Obrazowanie w ciemnym polu wykorzystuje rozpraszanie niekoherentne i odbywa się przy pomocy detektora pierścieniowego, który zbiera elektrony rozproszone pod dużymi kątami. W tym przypadku intensywność obrazu jest praktycznie proporcjonalna do kwadratu liczby atomowej Z. Wykorzystuje się to w przypadku obrazowania w bardzo dużej rozdzielczości faz różniących się składem chemicznym. Efekt ten jest nazywany kontrastem Z.

Uzyskanie wysokiej próżni dla poprawnej obserwacji przy pomocy STEM jest konieczne.

Aparatura

Standardowa aparatura wykorzystywana w metodach STEM musi zawierać:

• źródło wiązki pierwotnej (działo elektronowe)
• detektor zależy od wybranej metody
• układ próżniowy
• układ zasilający i chłodzący

Bibliografia

• R.W. Kelsall, I.W. Hamley, M. Geoghegan: Nanotechnologie. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008. ISBN 978-83-01-15537-7.

Zobacz też

• Transmisyjny mikroskop elektronowy
• Skaningowy mikroskop elektronowy
• Spektroskopia strat energii elektronów EELS