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仪器型号：JEOL JEM-2100F；FEI Tecnai G2 F20；JEM F200；日本电子JEM2100plus；美国FEI 200i等
测试周期：2-7个工作日
透射电子显微镜（TEM）
透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，简称TEM)，可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微结构，这些结构称为亚显微结构或超微结构。要想看清这些结构，就必须选择波长更短的光源，以提高显微镜的分辨率。1932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜，电子束的波长要比可见光和紫外光短得多，并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比，也就是说电压越高波长越短。透射电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多，可以达到0.1～0.2nm，放大倍数为几万～百万倍。因此，使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构，甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构，比光学显微镜所能够观察到的最小的结构小数万倍。TEM在中和物理学和生物学相关的许多科学领域都是重要的分析方法，如癌症研究、病毒学、材料科学、以及纳米技术、半导体研究等等。
透射电子显微镜（TEM）的测试原理
由电子枪发射出来的电子束，在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜，通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑，照射在样品室内的样品上；透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息；经过物镜的会聚调焦和初级放大后，电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像，最终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上；荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供观察。
扫描透射电子显微镜（STEM）工作原理
STEM成像不同于一般的平行电子束TEM， EDS 成像，它是利用会聚的电子束在样品上扫描来完成的。在扫描模式下，场发射电子源发射出电子，通过在样品前磁透镜以及光阑把电子束会聚成原子尺度的束斑。电子束斑聚焦在试样表面后，通过线圈控制逐点扫描样品的一个区域。在每扫描一点的同时，样品下面的探测器同步接收被散射的电子。对应于每个扫描位置的探测器接收到的信号转换成电流强度显示在荧光屏或计算机显示器上。样品上的每一点与所产生的像点一一对应。从探测器中间孔洞通过的电子可以利用明场探测器形成一般高分辨的 明场像。环形探测器接受的电子形成暗场像。
1. 制样要求
1) 粉体样品：一般会加入分散剂制成一定浓度的分散液，液体样品需稀释到适当的浓度，然后根据具体情况摇匀或超声分散，将适量分散液滴加在载网上，自然晾干或烘干；
2) 液体样品：液体样品因为浓度难以把控，需要送样前自己稀释到合适的倍数（或者告知我们液体浓度），方便工程师来制备样品。如果对于测试分散度要求高，请提前说明，工程师尽量按照要求制样，由于浓度不好把控，无法保证一定能分散好，如一定要得到这种效果，可以自行制样之后，给我们铜网，工程师直接测试；
3) 块体/薄膜样品要求：薄膜或块状样品不能直接拍摄，需另行制样（如离子减薄、包埋切片、FIB等）。
2. 样品要求
1) 样品形态要求：粉末、液体可直接测试，薄膜、块状需制备好之后才能测试；
2) 粉末样品要求：样品量需要提供2-5mg；
3) 液体样品要求：已分散好的溶液1ml（液体样品需要自己备注好浓度，是否需要继续分散，分散倍数）。
3. 其它要求
1) 样品的厚度不超过100nm，如果颗粒稍大一点，可适当研磨至100nm以下（可先拍SEM判定颗粒大小）；
2) 测试样品成分的要求：
a) 安全性：无毒、无放射性；
b) 是否含有有机物：有机物在高压下不稳定，拍摄过程中极易被打散，样品被打散的同时会污染到仪器，如需拍摄，请务必与工作人员确认；
c) 磁性：磁性颗粒，易吸附到极靴上，对电镜有一定的伤害，所以在预约时候请大家务必如实填写样品是否含磁及磁性的强弱；
3) 请务必仔细检查您的样品，若发现以弱磁强磁充当非磁或者以强磁充当弱磁非磁，我们将可能无法安排您的实验，不承担以此造成的时间和样品损失。
普通形貌（TEM）测试结果
高分辨形貌（HRTEM）测试结果
能谱（EDS）结果
能谱线扫结果
能谱面扫结果展示
STEM结果展示
衍射（SAED）结果展示
明场像成像是将衍射束遮挡住，只让透射束参与成像；暗场像成像是将透射束遮挡住，只让一束较强的衍射束成像。由此可知，只有含有晶体类物质衍衬像，才存在明暗之分。
1. 将tif等图片格式的TEM照片拖入DM软件，然后转换图片格式（Edit-Change Date Type-Integer,4-一直点确认）； 2. 软件内标尺的确认。先用虚线照图中原有标尺画一条同等长度的线，然后（Analysis-Calibrate-看图操作）； 3. FFT（傅里叶）变换：按住Ctrl+Alt,画一个虚线框，再将框拖至你所要分析的图片位置，然后（Process-FFT）； 4. Inverse FFT:在FFT图中右键（选择要分析的是点，环等），然后（Process-Apply Mask-Process-Inverse FFT）。 （PS：要获得晶面间距的数据就需要在反FFT的图中获得）
电镜图像的标尺通常都可以设定为固定的或可变的。前者是标尺的长度不变，但代表的长度随放大倍率变化；后者是标尺长度适应不同阶段放大倍率可变，但代表的长度在一定的放大倍率范围内固定不变。因此同样的放大倍率可以有不同的标尺，但在同一输出媒介上的实际尺寸不变。改变输出方式时，放大倍率已改变（当然显示的放大倍率不会变化），测量的尺寸当然也就改变了。因此，标尺数值的大小跟放大倍数没有必然关系，具体数值大小和不同的厂商设置有关。
制样上二者对样品共同要求：固体，尽量干燥，尽量没有油污染，外形尺寸符合样品室大小要求。 区别是TEM电子的穿透能力很弱，透射电镜往往使用几百千伏的高能量电子束，但依然需要把样品磨制或者离子减薄或者超薄切片到微纳米量级厚度，这是最基本要求。SEM几乎不用制样，直接观察。大多数非导体需要制作导电膜（例如喷金），绝大多数几分钟的搞定，含水的生物样品需要固定脱水干燥。 成像上SEM的成像时电子束不穿透样品而是扫描样品表面，TEM成像时电子束穿透样品，SEM的空间分辨率一般在XY-3-6nm,TEM空间分辨率一般可以达到0.1-0.5nm。
常用是铜网、超薄碳膜、微栅、钼网等。 一般普通形貌样品用铜网制样，高分辨用超薄碳膜或者微栅制样。样品为片状或者棒状结构，看高分辨可以用微栅（微栅没有衬底，中间是空心）；量子点或小颗粒几十nm大小，适合用超薄碳膜，超薄碳膜相对衬度会比铜网好一些，但是比微栅差一些；铜网，超薄碳膜，微栅都是有Cu元素，做能谱和mapping，一般用钼网代替，但普通钼网做高分辨效果会差一些。磁性样品除常规制样方式之外，可以额外选择双联网制样，双联网由于碳膜较厚，拍摄薄的样品以及观察高分辨的时候，效果会受影响。
磁性样品：含铁、钴、镍、锰等磁性元素均为磁性样品。注意，磁性分硬磁和软磁，有些材料对外不表现磁性，但加磁场后容易磁化，受热后磁性增强也需要定义为磁性样品。 强磁：吸铁石能吸起来的样品。 弱磁：吸铁石吸不起来但是按前述定义为磁性的样品。
TEM主要是用来观察样品的形貌，是指拍摄标尺大于50nm（含50nm，如一个位置从高倍到低倍50nm、100nm、200nm、500nm）的形貌，提供10-12张图片，一般筛选2-3个比较好的区域，每个区域提供4-6张不同放大倍数的图片。HRTEM是在提供TEM形貌基础上，每个位置多加3-4张高分辨图片（如一个位置从高倍到低倍5nm、10nm、20nm、50nm、100nm、200nm、500nm），具体拍摄会根据实际样品大小做出调整，若有特殊要求则按照要求拍摄。能谱点扫一般选取两个位置，线扫及mapping选择一个位置，衍射一般提供1-2个位置。
样品含有机物或有磁性，高压下抖动比较厉害，很难抓拍出好的效果； 样品稳定性太差，拍摄高分辨的时候样品易发生变化，导致拍摄只能以抓拍形式，清晰度会受影响，或者拍摄过程中样品直接消失（例：拍摄由水热法产生的碳的量子点，低倍时能看到量子点，在高倍拍摄晶格条纹时样品在聚焦未完成时就消失了，在同一位置再调节到低倍拍摄，发现量子点消失）。 样品颗粒大且厚，没有薄区；（备注：一般看形貌，要求样品厚度小于100nm，看高分辨或晶格，样品厚度要小于5-10nm） 衬度不好，衬度是指在正焦或微微欠焦状态下样品的清晰度，即样品跟背景的反差。
如果测试单写明要求拍单颗或分散比较好的形貌，但给到的仍是团聚图片，多半是因为样品团聚比较厉害，无法超声开，具体可与工作人员确认。 对于样品超声易碎或者很难超声分散开的样品，为方便老师测试，最好由客户自己提供对应浓度和超声时间，或者客户自己制样，这种样品一般很难一次拍到理想的结果，建议先拍低倍形貌看一下。
mapping与样品厚度、样品对于电子束是否敏感关系较大 1. 样品厚度太大，mapping扫不出信号，一般300-30nm比较好； 2. 样品是有机物（不建议做MAPPING，做高分辨也不是很合适，容易被电子束打坏），扫久了会积碳，会拍 不了； 3. 样品含有的拍摄元素含量较低，扫出来的信号也比较差； 4. 因为制备样品的铜网上面都有碳膜，有些样品在扫描C元素的时候会出现基底跟样品分不开情况。
EDS（EDX）与Mapping的本质一样，Mapping就是EDS以扫描形式在样品表面逐点进行。 K L M是指测试时采用不同线系，一般采用K L，较轻的选K，较重的选L。
现在FEI使用自己的CCD，没有再用Gatan的CCD了，不能导出dm3文件，但是格式可以转化。
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