Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)

Fonte: Laboratório do Dr. Andrew J. Steckl — Universidade de Cincinnati

Um microscópio eletrônico de varredura, ou SEM, é um poderoso microscópio que usa elétrons para formar uma imagem. Permite imagens de amostras condutoras em ampliações que não podem ser alcançadas usando microscópios tradicionais. Microscópios de luz modernos podem alcançar uma ampliação de ~1.000X, enquanto o MEI típico pode atingir ampliações de mais de 30.000X. Como o SEM não usa luz para criar imagens, as imagens resultantes que ele forma estão em preto e branco.

As amostras condutoras são carregadas no estágio amostral do SEM. Uma vez que a câmara de amostra atinja o vácuo, o usuário passará a alinhar a arma eletrônica no sistema ao local adequado. A arma eletrônica dispara um feixe de elétrons de alta energia, que viajam através de uma combinação de lentes e aberturas e eventualmente atingem a amostra. À medida que a arma eletrônica continua a disparar elétrons em uma posição precisa na amostra, elétrons secundários saltarão da amostra. Estes elétrons secundários são identificados pelo detector. O sinal encontrado a partir dos elétrons secundários é amplificado e enviado para o monitor, criando uma imagem 3D. Este vídeo demonstrará as capacidades de preparação, operação e imagem da sem.

1. Preparação da Amostra

1. Coloque a amostra no stub da amostra. Se necessário, a fita de carbono pode ser usada para ligar a amostra adesivamente ao stub.
2. Coloque a amostra em um sistema de sputtering de ouro. Usando uma sputter mini-ouro, sputter ouro para 30 s a ~ 70 mTorr pressão. Uma espessura de camada de ouro diferente pode ser necessária dependendo da geometria da amostra. Uma superfície mais áspera ou porosa requer um tempo mais longo de sputtering.
3. Remova o stub do sistema de sputter

O SEM, visto na Figura 2a,tem sido utilizado para fazer medições e adquirir fotos de amostras. A amostra consistia em sal de cloreto de sódio (NaCl). Foi colocado no stub como visto na Figura 2b, em seguida, alguns nanômetros de ouro foi sputtered sobre ele para torná-lo condutivo. A amostra condutora foi então colocada na área amostral SEM, conforme visto na Figura 2c.

As imagens SEM foram obtidas nos níveis de ampliação 50X, 200X, ...

O SEM é uma ferramenta muito poderosa que é comum na maioria das instituições de pesquisa por causa de sua capacidade de imagem de qualquer objeto que seja condutor, ou tenha sido tratado com um revestimento condutor. O SEM tem sido utilizado para imagens de objetos como dispositivos semicondutores,² membranas biológicas,³ e insetos,⁴ entre outros. Também utilizamos o SEM para analisar nanofibras e materiais à base de papel, biomateriais, estruturas micropatteradas. Claro, existem ...

1. Goldstein, J., Newbury, D., Joy, D., Lyman, C., Echlin, P., Lifshin, E., Sawyer, L., Michael, J. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. 3^rd Ed. Springer, New York, NY. (2003).
2. Purandare, S., Gomez, E.F., Steckl, A.J. High brightness phosphorescent organic light emitting diodes on transparent and flexible cellulose films. Nanotechnology. 25, 094012 (2014).
3. Masuda, Y., Yamanaka, N., Ishikawa, A., Kataoka, M., Aral, T., Wakamatsu, K., Kuwahara, N., Nagahama, K., Ichikawa, K., Shimizu, A. Glomerular basement membrane injuries in IgA nephropathy evaluated by double immunostaining for a5(IV) and a2(IV) chains of type IV collagen and low-vacuum scanning electron microscopy. Clinical and Experimental Nephrology. 1-9. (2014).
4. Kang, J.H., Lee, Y.J., Oh, B.K., Lee, S.K. Hyun, B.R. Lee, B.W, Choi, Y.G., Nam, K.S., Lim, J.D. Microstructure of the water spider (Argyroneta aquatic) using the scanning electron microscope Journal of Asia-Pacific Biodiversity. 7 484-488 (2014).