电子显微镜之扫描透射电子显微镜(STEM)简介及案例分析

发布网友发布时间：2024-09-27 06:07

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热心网友时间：2024-09-27 11:33

扫描透射电子显微镜(STEM)是一种结合扫描电镜和透射电镜功能特点的高分辨率成像技术，尤其适合分析有机高分子、生物等软材料。其放大倍率高于扫描电镜，加速电压低于透射电镜，因此在有机高分子、生物等软材料的透射分析中表现突出。

STEM工作原理是通过入射电子束与样品相互作用，激发出各种信号，aSTEM探测器能采集这些透射电子，形成STEM图像。该技术拥有多层环形探头，配备四种成像模式，以选择最佳的扫描透射成像衬度。包括中心明场圆形探头，生成类似透射电子显微镜的明场图像；暗场探头显示样品的衍射衬度信息；环形暗场(ADF)像探头通过设置不同的电压，增强衍射衬度；最外层环形探头收集非弹性散射电子，形成高角度环形暗场(HADDF)像，显示样品衬度像及厚度信息。

经典案例展示了STEM在不同模式下的应用。在30 kV的aSTEM探头下，不同模式下的图像揭示了样品的明场、暗场、定向暗场及高角度环形暗场特性，适合探测多层样品的厚度及衬度信息。在多层薄片样品中，通过面扫技术能直观观察到样品的元素分布与形貌特征，适用于未知样品的定性分析。对于氧化硅球样品，aSTEM探测器下的高角度环形暗场图像能直观显示其内部结构，对于观察表面形貌和探究内部结构的样品具有巨大优势，且成本节约、保证样品唯一性。

在进行STEM分析时，样品送样要求需注意以下几点：样品厚度需小于100 nm，单颗粉末尺寸最好小于1 μm（检测中心支持TEM制样和离子减薄）；样品需不含易挥发物、磁性，且在真空状态下稳定；样品需能够导电。