microscopias electronicas

Microscopías electrónicas
TEM y SEM
Anastasiya Kovtun
Alejandro Castedo
Pablo de Viña
Introducción
•  1933  Primer microscopio
electrónico
•  Limite físico de los microscopios
ópticos
•  Resolución máxima 0,2 µm
•  Rayos X ??
Microscopios electrónicos
•  TEM (transmisión)
•  SEM (barrido)
Funcionamiento
•  El SEM explora la superficie de la
imagen punto por punto, al
contrario que el TEM, que examina
una gran parte de la muestra cada
vez.
•  El SEM tiene menor resolución
pero
produce
imágenes
tridimensionales realistas de la
superficie del objeto
Tipos de dispersión
•  Dispersión elástica:
se modifican las trayectorias del
haz de electrones dentro del espécimen sin alterar la energía
cinética de los electrones (electrones retrodispersos)
•  Dispersión inelástica:
existe una transferencia de
energía al espécimen que conducen a la generación de electrones
secundarios, electrones Auger, radiación EM, fonones,
plasmones,etc.
  Ec Lippman Swinger
  Formalismo de matriz S
Electrones SE y BSE
•  Electrones secundarios (SE):
-Estos electrones tienen baja energía por las colisiones
inelásticas. Son producidos principalmente como resultado
de interacciones entre un haz de electrones energético y un
enlace débil de electrones de conducción en metales, o
electrones de valencia de las capas externas en
semiconductores y aislantes.
•  Electrones retrodispersos (BSE) :
-Se producen como respuesta a dispersiones elásticas.
Una
fracción es expulsada a través de la misma superficie por la
que penetran.
Técnicas de imagen •  SEM : -­‐Imagen topográfica(3D).[SE,bse] -­‐Contraste por # atómico.[BSE] •  TEM: -­‐Transmisión directa(no dispersados). -­‐Contraste de fase(interacción inelasHca). -­‐EELS(perdida energía). -­‐Difracción. Preparación de muestras
•  TEM:
Para utilizar un microscopio
electrónico de transmisión debe cortarse la
muestra en capas finas, no mayores de un par de
miles de angstroms. Muchas muestras se
transforman ya que pueden perder el agua de
hidratación o las moléculas orgánicas se pueden
volatilizar o reaccionar
•  SEM:
Es necesario que las muestras sean
conductoras, por lo que frecuentemente se aplica
un bañado metálico (normalmente oro). En las
muestras no conductoras se produce una
acumulación de carga lo que da lugar a imágenes
falsas
Aplicaciones
•  Biología:
para estudiar la estructura
de microorganismos
•  Electrónica: para medir el potencial
en los circuitos integrados
•  Física del estado sólido: para
estudiar los defectos en los sólidos
reales, la periodicidad, etc
Limitaciones
•  Aberraciones producidas por las lentes:
Astigmática, esférica y cromática
•  Necesario alto vacío:
Evitar que los electrones choquen con las moléculas de aire y la
creación de un arco voltaico entre cátodo y tierra (presión en el
interior del orden de 10−4 a 10−8 kPa)
•  Condiciones extremas para las muestras:
Alto vacío e impacto de electrones acelerados