Transmission Electron Microscopy (TEM)

Perbedaan mendasar dari TEM dan SEM adalah pada cara bagaimana elektron yang ditembakkan oleh pistol elektron mengenai sampel. Pada TEM, sampel yang disiapkan sangat tipis sehingga elektron dapat menembusnya kemudian hasil dari tembusan elektron tersebut yang diolah menjadi gambar. Sedangkan pada SEM sampel tidak ditembus oleh elektron sehingga hanya pendaran hasil dari tumbukan elektron dengan sampel yang ditangkap oleh detektor dan diolah. Skema perbandingan kedua alat ini disajikan oleh gambar dibawah ini.

Prinsip kerja dari TEM secara singkat adalah sinar elektron mengiluminasi spesimen dan menghasilkan sebuah gambar diatas layar pospor. Gambar dilihat sebagai sebuah proyeksi dari spesimen. Skema dari TEM lebih detil dapat dilihat pada gambar berikut ini.

(sumber: hk-phy.org)

Sedangkan sinyal utama yang dapat dihasilkan oleh TEM dideskripsikan pada gambar berikut.

Sinyal utama yang dapat ditangkap atau dihasilkan dari TEM cukup banyak antara lain:
1. Diffraction Contrast
Dipakai untuk mengkarakterisasi kristal biasa digunakan untuk menganalisa defek, endapan, ukuran butiran dan distribusinya.
2. Phase Contrast
Dipakai untuk menganalisa kristalin material (defek, endapan, struktur interfasa, pertumbuhan kristal)
3. Mass/Thickness Contrast
Dipakai untuk karakterisasi bahan amorf berpori, polimer, material lunak (biologis)
4. Electron Diffraction
5. Characteristic X-ray (EDS)
6. Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS + EFTEM)
7. Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM)

Sehingga aplikasi utama TEM adalah sebagai berikut: analisis mikrostruktur, identifikasi defek, analisis interfasa, struktur kristal, tatanan atom pada kristal, serta analisa elemental skala nanometer.

Sementara itu kelebihan dari analisa menggunakan TEM adalah:
1. Resolusi Superior 0.1~0.2 nm, lebih besar dari SEM (1~3 nm)
2. Mampu mendapatkan informasi komposisi dan kristalografi dari bahan uji dengan resolusi tinggi
3. Memungkinkan untuk mendapatkan berbagai signal dari satu lokasi yang sama.

Sedangkan kelemahannya adalah:
1. Hanya meneliti area yang sangat kecil dari sampel (apakah ini representatif?)
2. Perlakuan awal dari sampel cukup rumit sampai bisa mendapatkan gambar yang baik.
3. Elektron dapat merusak atau meninggalkan jejak pada sampel yang diuji.

REFERENSI LANJUTAN
http://www.matter.org.uk/tem/
http://www.microscopy.ethz.ch/TEM.htm