扫描探针显微镜有哪些成像模式

扫描电镜（SEM）与透射电镜（TEM）是两种在材料科学与生命科学中广泛应用的显微成像技术。它们在功能、结构与样品要求方面存在显著差异，分别用于观察样品表面形态与内部结构。

功能上，SEM通过采集样品表面的电子信号，生成立体三维图象，主要适用于形貌分析。

对于表面形貌的观察，SEM具有较高的实用性。

然而，其分辨率约在0.5至1nm之间，当需要更深入的表面分析时，应考虑使用扫描探针显微镜（SPM）如原子力显微镜（AFM）或扫描隧道显微镜（STM）。

相比之下，TEM则提供二维图象，既能显示表面特征，也能揭示内部晶体或原子结构，但由于其成像的三维特性不足，SEM通常在表面形态分析方面更具优势。

结构方面，SEM由镜筒、电子信号收集与处理系统、显示与记录系统以及真空和电源系统等构成，其设计旨在捕捉样品表面的电子信号。

而TEM则主要包括电子光学系统、真空系统和供电控制系统，旨在提供高放大倍数的成像能力。

样品要求上，SEM对厚度无特殊限制，适用于采用切、磨、抛光或解理等方法呈现特定剖面的样品。

制样过程可能涉及腐蚀处理以提高观察效果，但这一过程可能影响样品的原始结构。

相反，TEM要求极薄的样品以保证高质量的图像，通常只有10至100nm的厚度，这给样品制备带来挑战。

初学者在制样过程中容易遇到成品率不高的问题，并且难以精确定位分析点。

综上所述，SEM与TEM在功能、结构与样品要求上各有特点。SEM擅长表面形态分析，而TEM则适用于内部结构观察。选择适当的显微成像技术取决于研究的具体需求。