Quais são os diferentes tipos de microscópios de varredura?

Existem vários tipos de microscópios de varredura, incluindo o microscópio eletrônico de varredura, o microscópio de varredura por tunelamento e o microscópio de força atômica. Normalmente, os microscópios de varredura consistem em uma sonda ou um feixe de elétrons que varre a superfície de uma amostra. A interação entre o microscópio de varredura e a amostra produz dados mensuráveis, como a mudança de corrente, a deflexão da sonda ou a produção de elétrons secundários. Esses dados são usados ​​para criar uma imagem da superfície da amostra no nível atômico.

O microscópio eletrônico de varredura é um dos vários tipos de microscópios de varredura usados ​​para criar imagens de uma amostra. O microscópio detecta sinais resultantes da interação de seu feixe de elétrons com os átomos na superfície da amostra. Vários tipos de sinais são geralmente produzidos, incluindo luz, raios-x e elétrons.

Existem vários tipos de elétrons que podem ser medidos por este microscópio, incluindo elétrons transmitidos, elétrons dispersos por trás e elétrons secundários. Normalmente, os microscópios eletrônicos de varredura possuem um detector de elétrons secundários, que são elétrons deslocados produzidos a partir de uma fonte primária de radiação, a saber, o feixe de elétrons. Os elétrons secundários fornecem informações sobre a estrutura física da superfície no nível atômico. Geralmente, o microscópio mostra uma área de 1-5 nanômetros.

Os microscópios de varredura que utilizam uma sonda, como o microscópio de tunelamento, produzem imagens com resolução mais alta que o microscópio eletrônico de varredura. O microscópio de tunelamento de varredura possui uma ponta condutora colocada muito perto da amostra. Uma diferença de tensão entre a ponta condutora e a amostra faz com que os elétrons entrem em túnel da amostra para a ponta.

À medida que os elétrons se cruzam, uma corrente de tunelamento é formada e medida. À medida que a ponta condutora é movida, a corrente muda, refletindo diferenças de altura ou densidade na superfície da amostra. Com esses dados, uma imagem da superfície no nível atômico é construída.

O microscópio de força atômica é outro microscópio de varredura que possui uma sonda. Consiste em um cantilever e uma ponta afiada que é colocada perto da superfície da amostra. À medida que a ponta se aproxima da amostra, forças entre a ponta e a amostra fazem com que o cantilever desvie. Normalmente, as forças incluem força de contato mecânico, força de van der Waals e força eletrostática.

Normalmente, a deflexão do cantilever é medida usando um laser focado na superfície superior do cantilever. A deflexão revela a forma física da superfície em um ponto específico. A amostra e a sonda são movidas para varrer toda a superfície. Uma imagem é construída a partir dos dados obtidos pelo laser.