一,、透視電子顯微鏡的分類

1、大型透射電鏡

大型透射電鏡（conventional TEM）一般采用80-300kV電子束加速電壓,，不同型號對應(yīng)不同的電子束加速電壓,，其分辨率與電子束加速電壓相關(guān)，可達(dá)0.2-0.1nm,，高端機(jī)型可實(shí)現(xiàn)原子級分辨,。

2、低壓透射電鏡

低壓小型透射電鏡（Low-Voltage electron microscope, LVEM）采用的電子束加速電壓（5kV）遠(yuǎn)低于大型透射電鏡,。較低的加速電壓會增強(qiáng)電子束與樣品的作用強(qiáng)度,，從而使圖像襯度、對比度提升,，尤其適合高分子,、生物等樣品；同時,，低壓透射電鏡對樣品的損壞較小,。分辨率較大型電鏡低，1-2nm,。由于采用低電壓,，可以在一臺設(shè)備上整合透射電鏡、掃描電鏡與掃描透射電鏡,。

3,、冷凍電鏡

冷凍電鏡（Cryo-microscopy）通常是在普通透射電鏡上加裝樣品冷凍設(shè)備，將樣品冷卻到液氮溫度（77K）,，用于觀測蛋白,、生物切片等對溫度敏感的樣品。通過對樣品的冷凍,，可以降低電子束對樣品的損傷,，減小樣品的形變，從而得到更加真實(shí)的樣品形貌,。

二,、掃描電鏡與透射電鏡的區(qū)別

1,、結(jié)構(gòu)差異

主要體現(xiàn)在樣品在電子束光路中的位置不同。透射電鏡的樣品在電子束中間,，電子源在樣品上方發(fā)射電子,，經(jīng)過聚光鏡，然后穿透樣品后,，有后續(xù)的電磁透鏡繼續(xù)放大電子光束,，最后投影在熒光屏幕上;掃描電鏡的樣品在電子束末端，電子源在樣品上方發(fā)射的電子束,，經(jīng)過幾級電磁透鏡縮小,，到達(dá)樣品。當(dāng)然后續(xù)的信號探側(cè)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也會不同,，但從基本物理原理上講沒什么實(shí)質(zhì)性差別,。

2、基本工作原理

透射電鏡：電子束在穿過樣品時,，會和樣品中的原子發(fā)生散射，樣品上某一點(diǎn)同時穿過的電子方向是不同,，這樣品上的這一點(diǎn)在物鏡1-2倍焦距之間,，這些電子通過過物鏡放大后重新匯聚，形成該點(diǎn)一個放大的實(shí)像,，這個和凸透鏡成像原理相同,。這里邊有個反差形成機(jī)制理論比較深就不講，但可以這么想象,，如果樣品內(nèi)部是絕對均勻的物質(zhì),，沒有晶界，沒有原子晶格結(jié)構(gòu),，那么放大的圖像也不會有任何反差,，事實(shí)上這種物質(zhì)不存在，所以才會有這種儀器存在的理由,。

掃描電鏡：電子束到達(dá)樣品,，激發(fā)樣品中的二次電子，二次電子被探測器接收,，通過信號處理并調(diào)制顯示器上一個像素發(fā)光,，由于電子束斑直徑是納米級別，而顯示器的像素是100微米以上,，這個100微米以上像素所發(fā)出的光,，就代表樣品上被電子束激發(fā)的區(qū)域所發(fā)出的光。實(shí)現(xiàn)樣品上這個物點(diǎn)的放大,。如果讓電子束在樣品的一定區(qū)域做光柵掃描,，并且從幾何排列上一一對應(yīng)調(diào)制顯示器的像素的亮度,，便實(shí)現(xiàn)這個樣品區(qū)域的放大成像。

3,、對樣品要求

(1)掃描電鏡

SEM制樣對樣品的厚度沒有特殊要求,，可以采用切、磨,、拋光或解理等方法將特定剖面呈現(xiàn)出來,，從而轉(zhuǎn)化為可以觀察的表面。這樣的表面如果直接觀察,，看到的只有表面加工損傷,，一般要利用不同的化學(xué)溶液進(jìn)行擇優(yōu)腐蝕，才能產(chǎn)生有利于觀察的襯度,。不過腐蝕會使樣品失去原結(jié)構(gòu)的部分真實(shí)情況,，同時引入部分人為的干擾，對樣品中厚度極小的薄層來說,，造成的誤差更大,。

(2)透射電鏡

由于TEM得到的顯微圖像的質(zhì)量強(qiáng)烈依賴于樣品的厚度，因此樣品觀測部位要非常的薄,，例如存儲器器件的TEM樣品一般只能有10～100nm的厚度,，這給TEM制樣帶來很大的難度。初學(xué)者在制樣過程中用手工或者機(jī)械控制磨制的成品率不高,，一旦過度削磨則使該樣品報廢,。TEM制樣的另一個問題是觀測點(diǎn)的定位，一般的制樣只能獲得10mm量級的薄的觀測范圍,，這在需要精確定位分析的時候,，目標(biāo)往往落在觀測范圍之外。目前比較理想的解決方法是通過聚焦離子束刻蝕(FIB)來進(jìn)行精細(xì)加工,。