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扫描电子显微镜SEM
分析原理：
用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成像。
谱图的表示方法：
背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等。
提供的信息：
断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等。
测试要求：
粉体需5mg左右，块体长宽高需小于10mm，导电性差及磁性样品建议喷金。
优点：
能够测量直径5-10mm的块体样品，放大倍数30~100万倍，分辨率可达1nm，适用于断面和粗糙表面的观察分析，图像立体感和真实感强，易于识别和解析样品，制备方法简单。
缺点：
样品需要导电或导电性处理，要求在高真空环境下测试。
原理详细视频：
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透射电子显微镜TEM
分析原理：
高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射，使得在相平面形成衬度，显示出图像。
谱图的表示方法：
质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象。
提供的信息：
晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等。
测试要求：
粉体需5mg左右纳米级颗粒，块体样品需通过离子减薄、FIB、电解双喷等方式制样后测试。
优点：
可靠性高，使用量少，放大倍数50~200万倍，分辨率可达0.1~0.2nm。
缺点：
通常要求样品的厚度小于100nm，否则电子束难以穿过，且需要高真空环境下测试。
原理详细视频：
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原子力显微镜AFM
分析原理：
将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定，另一端有一微小的针尖，由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的作用力，通过在扫描时控制这种力的恒定，带有针尖的微悬臂将在垂直于样品的表面方向起伏运动，从而可以获得样品表面形貌的信息。
谱图的表示方法：
微悬臂对应于扫描各点的位置变化。
提供的信息：
样品表面形貌的信息、表面原子间的力以及表面的弹性、塑性硬度、粘着力、摩擦力等性质。
测试要求：
块体及薄膜样品，长宽小于30mm，厚度不超过10mm，表面起伏不超过10μm；粉末/纤维样品含量不少于1mL。
优点：
能够提供真正的三维表面图，可以研究包括绝缘体在内的固体材料，表面结构接近原子分辨率，无需对样品进行特殊处理，在真空大气甚至液体环境下均可工作。
缺点：
成像范围太小、成像速度慢、受弹震影响太大。
原理详细视频：
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扫描隧道显微镜STM
分析原理：
用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象。
谱图的表示方法：
背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等。
提供的信息：
断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等。
测试要求：
需要导电，扫描面非常干净平整，无易挥发物。
优点：
分辨率能够达到原子级别、具有可实时观察性、能够在真空大气常温等不同环境下工作、样品可浸在水或其他溶液中、探测过程不会损伤样品。
缺点：
样品需要导电、扫描面需要非常干净平整、且需不易挥发物。
原理详细视频：
若有
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扫描电子显微镜SEM分析原理：用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成像。谱图的表示方法：背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等。提供的信息：断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等。测试要求：粉体需5mg左右，块体长宽高需小于10mm，导电性差及磁性样品建议喷金。优点：能够测量直径5-10mm的块体...
Gxsm for Windows 是 GXSM - Gnome X Scanning Microscopy 的 Windows 版本，这是一个
完
整的开源软件解决方案，专为 Scanning Probe Microscopy-SPM 技术（Scanning Tunneling Microscopy-
STM
、Scanning Force Microscopy-
AFM
...）而设计，同时也是 SPA -LEED... Windows 版本是最新的，并尽可能保留 Linux 版本的所有功能。 Gxsm for Windows 目前支持来自 Softdb 的 DSP 硬件控制器，例如 SignalRanger SR1、SignalRanger SR2...
半导体工业目前已经进入65纳米及以下技术时代，关键特征通常为纳米级，如此小特征的制造工艺
要求
特殊的测量仪器|仪表，以便能够表征出纳米级几何尺寸，从而检验出任何偏离工艺规格中心值的情况，确保与设计规格保持一致。 扫描探针显微镜(SPM)已经应用在纳米技术和纳米科学中，主要包括以结构、机械、磁性、形貌、电学、化学、生物、工程等为基础的研究和工业应用。原子力显微镜(
AFM
)是以显微力感应为基础的SPM家族的一个分枝。工业用
AFM
是一种自动的，由菜单驱动的在线生产测量机台，自动的硅片操作、对准、探针操作、位置寻找、抓图和图像数据分析等测量都被编程在菜单中，最终输出测量数据。值得一提的是，
AFM
作为1
该应用程序是使用编写的，使用作为基于的前端。
要通过多线程显着提
高
速度，请使用多个线程启动Julia，例如： julia --threads 4
应用配色方案会有一些开销。 为了提
高
性能，最好使用标准的“灰色”配色方案。
该程序依赖
：用于读取和显示SPM图像的Julia库。
当前尚未在默认的Julia程序包注册表中。
第三方库（包含在内）
该应用程序中包含以下javascript和C
透射电镜(
TEM
)
而透射电镜(
TEM
)是以电子束透过样品经过聚焦与放大后所成的物像，因此，透射电镜(
TEM
)观察的是样品的内部精细结构，如晶体结构，形态等，而扫描电镜(
SEM
)则提供了样品表面及其组成的信息。
TEM
的分辨率比
SEM
要
高
一些。
TEM
可以标定晶格常数，从而确定物相结构；
SEM
主要可以标定某一处的元素含量，但
BioTech -
AFM
-RL: Large Protein Complex Docking Using AlphaFold-Multimer and Reinforcement Learning
STM
（扫描隧道显微镜）、
AFM
（原子力显微镜）和NSOM（近场光学显微镜）都是
高
分辨率的显微镜技术，分别基于不同的物理
原理
。
STM
的工作
原理
：
STM
基于量子力学的隧道效应，通过扫描样品表面并测量隧道电流的变化，以获取样品表面的原子尺度拓扑结构。
STM
中，扫描探针末端与样品表面非常接近，当施加一定的电压差时，电子从扫描探针末端隧道穿越到样品表面上，形成隧道电流。通过控制电流的大小，就可以获取到样品表面的拓扑结构。
AFM
的工作
原理
：
AFM
利用探针末端的纳米尖端与样品表面的相互作用力，以获取样品表面的形貌和力学性质。
AFM
中，探针末端的尖端被固定在弹性杆上，扫描样品表面时，尖端与样品表面之间的相互作用力会导致弹性杆的微小振动。通过测量弹性杆的振动，就可以获得样品表面的形貌和力学性质。
NSOM的工作
原理
：NSOM利用纳米尖端的近场光学效应，以获取样品表面的光学性质。NSOM中，探针末端的纳米尖端被用作近场光学探针，通过控制探针末端与样品表面的距离，可以将光学信号局限在尖端周围的极小空间内，从而实现
高
分辨率的光学成像。NSOM可以用于研究材料的光学性质，如发光、荧光和吸收等，对于纳米光子学的研究具有重要意义。
