AFM vs SEM
Kebutuhan untuk menjelajahi dunia yang lebih kecil, telah berkembang pesat dengan perkembangan teknologi baru seperti nanoteknologi, mikrobiologi dan elektronik. Karena mikroskop adalah alat yang memberikan gambar yang diperbesar dari objek yang lebih kecil, banyak penelitian dilakukan untuk mengembangkan berbagai teknik mikroskop untuk meningkatkan resolusi. Meskipun mikroskop pertama adalah solusi optik di mana lensa digunakan untuk memperbesar gambar, mikroskop resolusi tinggi saat ini mengikuti pendekatan yang berbeda. Scanning Electron Microscope (SEM) dan Atomic Force Microscope (AFM) didasarkan pada dua pendekatan yang berbeda.
Mikroskop Kekuatan Atom (AFM)
AFM menggunakan ujung untuk memindai permukaan sampel dan ujung naik turun sesuai dengan sifat permukaan. Konsep ini mirip dengan cara orang buta memahami suatu permukaan dengan mengusapkan jari-jarinya ke seluruh permukaan. Teknologi AFM diperkenalkan oleh Gerd Binnig dan Christoph Gerber pada tahun 1986 dan tersedia secara komersial sejak 1989.
Ujungnya terbuat dari bahan seperti berlian, silikon dan tabung nano karbon dan dipasang ke kantilever. Semakin kecil ujungnya, semakin tinggi resolusi pencitraan. Sebagian besar AFM saat ini memiliki resolusi nanometer. Berbagai jenis metode digunakan untuk mengukur perpindahan kantilever. Metode yang paling umum adalah menggunakan sinar laser yang dipantulkan pada kantilever sehingga defleksi berkas pantulan dapat digunakan sebagai ukuran posisi kantilever.
Karena AFM menggunakan metode merasakan permukaan menggunakan probe mekanis, AFM mampu menghasilkan gambar 3D sampel dengan menyelidiki semua permukaan. Ini juga memungkinkan pengguna untuk memanipulasi atom atau molekul pada permukaan sampel menggunakan ujung.
Scanning Electron Microscope (SEM)
SEM menggunakan berkas elektron sebagai pengganti cahaya untuk pencitraan. Ini memiliki kedalaman lapangan yang besar yang memungkinkan pengguna untuk mengamati gambar yang lebih rinci dari permukaan sampel. AFM juga memiliki kontrol yang lebih besar dalam jumlah pembesaran karena sistem elektromagnetik digunakan.
Dalam SEM, berkas elektron diproduksi menggunakan senapan elektron dan melewati jalur vertikal di sepanjang mikroskop yang ditempatkan dalam ruang hampa. Medan listrik dan magnet dengan lensa memfokuskan berkas elektron ke spesimen. Begitu berkas elektron mengenai permukaan sampel, elektron dan sinar-X dipancarkan. Emisi ini dideteksi dan dianalisis untuk menampilkan gambar material di layar. Resolusi SEM dalam skala nanometer dan itu tergantung pada energi pancaran.
Karena SEM dioperasikan dalam ruang hampa dan juga menggunakan elektron dalam proses pencitraan, prosedur khusus harus diikuti dalam persiapan sampel.
SEM memiliki sejarah yang sangat panjang sejak observasi pertama dilakukan oleh Max Knoll pada tahun 1935. SEM komersial pertama tersedia pada tahun 1965.
Perbedaan antara AFM dan SEM
1. SEM menggunakan berkas elektron untuk pencitraan di mana AFM menggunakan metode merasakan permukaan menggunakan probing mekanis.
2. AFM dapat memberikan informasi permukaan 3 dimensi meskipun SEM hanya memberikan gambar 2 dimensi.
3. Tidak ada perlakuan khusus untuk sampel di AFM tidak seperti di SEM di mana banyak perlakuan awal yang harus diikuti karena lingkungan vakum dan berkas elektron.
4. SEM dapat menganalisis luas permukaan yang lebih besar dibandingkan AFM.
5. SEM dapat melakukan pemindaian lebih cepat dari AFM.
6. Meskipun SEM hanya dapat digunakan untuk pencitraan, AFM dapat digunakan untuk memanipulasi molekul selain pencitraan.
7. SEM yang diperkenalkan pada tahun 1935 memiliki sejarah yang jauh lebih panjang dibandingkan dengan AFM yang baru-baru ini (tahun 1986) diperkenalkan.
