1、結構差異:
主要體現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(guò)聚光鏡，然后穿透樣品后，有后續的電磁透鏡繼續放大電子光束，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(guò)幾級電磁透鏡縮小，到達樣品。當然后續的信號探側處理系統的結構也會(huì )不同，但從基本物理原理上講沒(méi)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(guò)樣品時(shí)，會(huì )和樣品中的原子發(fā)生散射，樣品上某一點(diǎn)同時(shí)穿過(guò)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(guò)過(guò)物鏡放大后重新匯聚，形成該點(diǎn)一個(gè)放大的實(shí)像，這個(gè)和凸透鏡成像原理相同。這里邊有個(gè)反差形成機制理論比較深就不講，但可以這么想象，如果樣品內部是絕對均勻的物質(zhì)，沒(méi)有晶界，沒(méi)有原子晶格結構，那么放大的圖像也不會(huì )有任何反差，事實(shí)上這種物質(zhì)不存在，所以才會(huì )有這種儀器存在的理由。
掃描電鏡：電子束到達樣品，激發(fā)樣品中的二次電子，二次電子被探測器接收，通過(guò)信號處理并調制顯示器上一個(gè)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(gè)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)的區域所發(fā)出的光。實(shí)現樣品上這個(gè)物點(diǎn)的放大。如果讓電子束在樣品的一定區域做光柵掃描，并且從幾何排列上一一對應調制顯示器的像素的亮度，便實(shí)現這個(gè)樣品區域的放大成像。
3、對樣品要求
(1)掃描電鏡
SEM制樣對樣品的厚度沒(méi)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出來(lái)，從而轉化為可以觀(guān)察的表面。這樣的表面如果直接觀(guān)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(guān)察的襯度。不過(guò)腐蝕會(huì )使樣品失去原結構的部分真實(shí)情況，同時(shí)引入部分人為的干擾，對樣品中厚度極小的薄層來(lái)說(shuō)，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)量強烈依賴(lài)于樣品的厚度，因此樣品觀(guān)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(lái)很大的難度。初學(xué)者在制樣過(guò)程中用手工或者機械控制磨制的成品率不高，一旦過(guò)度削磨則使該樣品報廢。TEM制樣的另一個(gè)問(wèn)題是觀(guān)測點(diǎn)的定位，一般的制樣只能獲得10mm量級的薄的觀(guān)測范圍，這在需要精確定位分析的時(shí)候，目標往往落在觀(guān)測范圍之外。目前比較理想的解決方法是通過(guò)聚焦離子束刻蝕(FIB)來(lái)進(jìn)行精細加工。
擴展資料：
透射電子顯微鏡的成像原理可分為三種情況：
?。?）吸收像：當電子射到質(zhì)量、密度大的樣品時(shí)，主要的成相作用是散射作用。樣品上質(zhì)量厚度大的地方對電子的散射角大，通過(guò)的電子較少，像的亮度較暗。早期的透射電子顯微鏡都是基于這種原理。
?。?）衍射像：電子束被樣品衍射后，樣品不同位置的衍射波振幅分布對應于樣品中晶體各部分不同的衍射能力，當出現晶體缺陷時(shí)，缺陷部分的衍射能力與完整區域不同，從而使衍射波的振幅分布不均勻，反映出晶體缺陷的分布。
?。?）相位像：當樣品薄至100Å以下時(shí)，電子可以穿過(guò)樣品，波的振幅變化可以忽略，成像來(lái)自于相位的變化。
