میکروسکوپ الکترونی عبوریTEM

این میکروسکوپ، اولین نوع میکروسکوپ الکترونی ساخته شده در جهان بود که توسعه ساختار آن در سال 1931 توسط مکس نال Max knoll و ارنست روسك Ernst Ruska در آلمان صورت گرفت. این میکروسکوپ ها، بر اساس ساختار میکروسکوپ اپتیکی ساخته شده و در آن فقط پرتو الكترونی به جای پرتوهاي نوری مورد استفاده قرار گرفت.
در این میکروسکوپ، یک پرتو الکترونی، مانند نور از داخل نمونه عبور کرده، انرژی خود را از دست داده و از طرف دیگر نمونه خارج می‌شود. الکترون های عبوري دارای توزیع خاصی از انرژی هستند كه مقدارشان مشخصه عنصر یا عناصر تشکیل دهنده‌ نمونه عبوري مي باشد.
شکل 1، شماتیک یک دستگاه TEM را نشان مي دهد. توليد الكترون معمولاً از نوع گسیل ترمويونيكي مي باشد. دسته پرتو الكتروني توسط دو یا چند لنز کانونی کننده الكترومغناطيسي، كانوني شده و در نتیجه قطر پرتو الكتروني كوچك مي‌شود، تا حدي كه در موقع برخورد با نمونه قطر آن حدوداً بين 2 تا 10 نانومتر می شود. جهت پرتو الكتروني توسط سیم پیچ ها کنترل می شود و بدین ترتیب، هم شدت و هم محل برخورد پرتو با سطح نمونه توسط اپراتور قابل تنظیم خواهد بود. پرتو الکترونی عبور کرده از نمونه، ‌روی یک صفحه‌ فسفری متمرکز و در نهایت برای پردازش، به یک کامپیوتر ارسال می‌شود.

شکل1: نماي شماتیک از یک دستگاه TEM

در میکروسکوپ های الکترونی عبوری با توجه به اینکه از الکترون های عبوری از نمونه برای تصویر سازی، استفاده می کنند می توان اطلاعاتی از داخل نمونه از قبیل ضخامت لایه را نیز بدست آورد. سامانه در یک خلأ حداقل ^4-10 تور قرار دارد تا مسیر آزاد طولانی برای الکترون ها وجود داشته باشد. از این نوع میکروسکوپ ها براي مشاهده مرزدانه، تعيين ساختار و جهت‌گيري كريستالي، تهيه تصوير صفحات كريستالي، تصوير برداري از ريز ساختارها در بزرگ‌نمايي‌هاي تا 1000،000 برابر، جهت آشكارسازي جزئيات ساختاري با قدرت تفكيك كمتر از 1 نانومتر، تعيين خصوصيات ريز ساختاري مواد بيولوژيكي، شناسائي تركيب شيميايي و ساختار بلوري فازهاي غيرآلي، رسوبات و آلودگي‌ها، كنترل كيفي و بررسي عيوب قطعات نيمه‌هادي استفاده مي شود. شكل2، نيز نمونه اي از سامانه پيشرفته ميكروسكوپ الكتروني عبوري ساخت شرکت JEOL را نشان مي دهد.

شكل2: نمونه اي از سامانه پيشرفته ميكروسكوپ TEM :JEOL2010F2

آماده‌سازي نمونه :
در ميكروسكوپ الكتروني TEM با توجه به آنکه از الکترون های عبوری برای ایجاد تصویر استفاده می شود، نياز به تهيه نمونه های خیلی باريك می باشد. علاوه بر آن نمونه باید کوچک و خشک باشد. برای نازک نمودن نمونه‌های TEM از روش‌های مختلفی همچون برشکاری میکرونی، مکانیکی، شیمیایی(استفاده از محلول خورنده) استفاده می شود.
امروزه، از روش بمباران یونی نیز استفاده می شود. در این روش که به نام FIB: Focused Ion Beam شناخته مي شود، برش نازک نمونه بوسیله یک پرتو یونی، انجام می شود. در ميكروسكوپ الكترونيTEM ، همانند میکروسکوپ الکترونی روبشی، برای سطوح نارسانا می بایست از پوشش نازک فلزی مانند طلا و یا کربن استفاده کرد. توانایی عبور الکترون از نمونه به جز ضخامت نمونه، به ولتاژ شتاب دهنده‌ پرتوهای الکترونی و نیز چگالی و عدد اتمی نمونه بستگی دارد. در شكل3، تفاوت ساختاری ميكروسكوپ های الکترونی و نوری، به صورت شماتيك نشان داده شده است.

شکل3: نماي شماتيك از ساختار ميكروسكوپ هاي الكتروني و نوري

منبع : کتاب مبانی لایه نشانی و آنالیز نانو ساختار تالیف آقای جهانبخش مشایخی، انتشارات مرکز نشر دانشگاهی

فیلم آموزشی در مورد میکروسکوپ الکترونیTEM

آنالیزهای سطح و لایه   نازک

برهم کنش بین ذرات باردار با لایه نازک

برهم کنش بین پرتو ایکس با لایه نازک

برهم کنش بین پرتو نور با    لایه نازک

میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM

میکروسکوپ الکترونی عبوری    TEM

میکروسکوپ پروبی روبشی    SPM

میکروسکوپ پروبی روبشی    AFM

میکروسکوپ روبشی تونلینگ    STM

آنالیز سطح و لایه به روش SIMS

آنالیز سطح و لایه به روش    RBS

آنالیز سطح و لایه به روش    XRD

آنالیز سطح و لایه به روش    XPS

آنالیزطیفی به روش بیضی سنجی

آنالیزطیفی به روش اسپکتروفتومتر

لایه نشانی و پارامترهای آن

ساختار    تشکیل       لایه

روش تفنگ الکترونی E_Beam Gun

روش تبخیر مقاومتی    Resistant Ev

روش کندوپاش       Sputtering

لایه نشانی به روش لیرزی    PLD

لایه نشانی به روش       MBE

لایه نشانی شیمیایی       CVD

لایه نشانی شیمیایی        PECVD

لایه نشانی شیمیایی     MOCVD

درباره                            خلاء

پمپ روتاری    Rotary Pump

پمپ توربومولکولارTurbomolecular

پمپ کرایوجنیک Cryojenic Pump

پمپ دیفیوژن    Diffusion Pump

تاریخچه فشارسنج های نخستین

فشارسنجهای محدوده خلاء پایین

فشارسنج یونی کاتد سرد و گرم

کنترل ضخامت

ضخامت سنجی اپتیکی

ضخامت سنجی کریستالیQCM