Báo cáo bài tập lớn
Nhóm 2 – KU1301-KU1302
Khoa Khoa Học Ứng Dụng
Đại Học Bách Khoa TpHCM
Kính hiển vi điện tử
Từ kính hiển vi quang học đến kính hiển vi
điện tử
Sơ đồ cấu tạo kính hiển vi quang học


Các loại kính hiển vi điện tử
phổ biến

Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

Kính hiển vi điện tử quét (SEM)

Kính hiển vi điện tử TUNEL (STM)

Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM)
Kính hiển vi điện tử truyền qua
(Tranmission Electron Microscopy - TEM)

Năm 1924 trong luận án tiến sĩ của mình,Louis De Broglie đưa ra
giả thuyết:Các hạt vi mô điều có tính chất sóng,hạt có động
lượng P=mv ứng với sóng có bước sóng có bước sóng

Bước sóng của điện tử nhỏ hơn rất nhiều so với sóng ánh sáng
nên sử dụng sóng điện tử sẽ tạo ra thiết bị có độ phân giải tốt
hơn nhiều kính hiển vi quang học
h h

Kính hiển vi điện tử truyền qua
Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm:
•
Tạo ảnh với độ tương phản, độ phân giải cao
•
Có thể thực hiện phương pháp nhiễu xạ điện tử, với chùm electron là chùm
sóng đơn sắc còn mẫu tinh thể là cách tử không gian 3 chiều, từ đó kết hợp
với ảnh hiển vi cho biết nhiều hơn thông tin về cấu trúc vật chất

Hạn chế
•
Yêu cầu khắt khe trong quá trình hoạt động và bảo dưỡng, trình độ vận hành
cao
•
Chi phí cao
•
Đòi hỏi xử lý mẫu vật phức tạp (cần phải phá hủy mẫu), mẫu nghiên cứu của
TEM có độ dày rất nhỏ (cỡ hàng chục nm)
•
Còn khiếm khuyết trong việc cho thông tin về độ sâu của ảnh
Kính hiển vi điện tử quét
(Scanning Electron Microscopy - SEM)

Kính hiển vi điện tử quét , là một loại kính hiển vi điện tử có thể
tạo ra ảnh với độ phân giải cao của bề mặt mẫu vật bằng cách sử
dụng một chùm các electron hẹp quét trên bề mặt mẫu. Việc tạo
ảnh của mẫu vật được thực hiện thông qua việc ghi nhận và phân
tích các bức xạ phát ra từ tương tác của chùm điện tử với bề mặt

•
Ảnh dù có độ sâu nhưng vẫn là ảnh 2 chiều, và chỉ quan sát được bề mặt của
vật mẫu
•
Năng suất phân giải kém hơn kính hiển vi điện tử truyền qua và còn cách rất
xa yêu cầu thấy được nguyên tử
Kính hiển vi điện tử TUNEL
Hiệu ứng đường hầm

Hiệu ứng đường ngầm là hiện tượng một vi hạt vượt qua một rào
thế năng có độ lớn U
0
lớn hơn năng lượng E của hạt. Rào thế
năng là một miền không gian có thế năng lớn hơn thế năng các
miền xung quanh.
Kính hiển vi điện tử TUNEL
Cấu tạo và nguyên lý
Kính hiển vi điện tử TUNEL
Cấu tạo và nguyên lý
Kính hiển vi điện tử TUNEL
Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

Có độ phân giải cao ( thấy được những hình ảnh tưởng như không
thế: nguyên tử, ADN…)

Không còn bị giới hạn bởi môi trường chân không như SEM, TEM.

STM là một kỹ thuật ghi ảnh mà không đòi hỏi phải phá hủy mẫu

Có độ phân giải cao
•
Cung cấp thông tin ba chiều của bề mặt vật mẫu
•
Sử dụng dược trên vật mẫu dẫn điện và vật cách điện
•
Không yêu cầu môi trường chân không

Hạn chế
•
Chỉ quét được trên một diện tích rất nhỏ (tối đa 150
•
Tốc độ quét chậm, chất lượng ảnh bị ảnh hưởng bởi rung động bên ngoài)
m
µ