AFM与SEM
随着纳米技术、微生物学和电子学等新技术的发展，探索更小世界的需求也在迅速增长。由于显微镜是提供小物体放大图像的工具，人们对发展不同的显微镜技术以提高分辨率做了大量的研究。虽然第一代显微镜是一种光学解决方案，在那里透镜被用来放大图像，但目前的高分辨率显微镜遵循不同的方法。扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）是基于这两种不同的方法。
原子力显微镜
原子力显微镜使用探针扫描样品表面，探针根据表面性质上下移动。这个概念类似于盲人通过手指在表面上移动来理解表面的方式。原子力显微镜技术是由Gerd Binnig和Christoph Gerber于1986年引进的，并于1989年投入商业使用。
尖端由金刚石、硅和碳纳米管等材料制成，连接在悬臂梁上。针尖越小，成像的分辨率越高。目前大多数原子力显微镜都具有纳米级的分辨率。悬臂梁的位移测量采用了不同的方法。最常用的方法是用一束反射在悬臂梁上的激光束来测量悬臂梁的位置。
由于原子力显微镜使用机械探针来感觉表面，因此它能够通过探测所有表面来产生样品的三维图像。它还允许用户使用尖端操纵样品表面的原子或分子。
扫描电子显微镜
扫描电镜用电子束代替光来成像。它有很大的景深，使用户能够观察到样品表面更详细的图像。随着电磁系统的使用，原子力显微镜在放大倍数上也有了更大的控制。
在扫描电镜中，电子束是用电子枪产生的，它沿着放在真空中的显微镜的垂直路径通过。带有透镜的电场和磁场使电子束聚焦在试样上。一旦电子束击中样品表面，就会发射出电子和X射线。对这些排放物进行检测和分析，以便将材料图像显示在屏幕上。扫描电镜的分辨率是纳米级的，它取决于电子束的能量。
由于扫描电镜是在真空中操作的，而且在成像过程中也使用电子，所以在样品制备过程中应遵循特殊程序。
自1935年马克斯·诺尔（Max Knoll）首次观察以来，扫描电镜已有很长的历史。1965年，第一台商用扫描电镜问世。
| AFM和SEM1的区别。扫描电镜使用电子束成像，而原子力显微镜使用机械探测的方法来感觉表面。AFM可以提供表面的三维信息，而SEM只能给出二维图像。由于真空环境和电子束的作用，AFM没有对样品进行特殊的处理，而SEM则需要进行很多预处理。与AFM相比，SEM可以分析出更大的表面积。扫描电镜扫描速度比原子力显微镜快。虽然SEM只能用于成像，但AFM除了成像外还可以用来操纵分子。与最近（1986年）引入的原子力显微镜（AFM）相比，1935年引入的SEM有着更长的历史。 |
