SEM
mempunyai depth of field yang besar, yang dapat memfokus jumlah sampel
yang lebih banyak pada satu waktu dan menghasilkan bayangan yang baik
dari sampel tiga dimensi. SEM juga menghasilkan bayangan dengan resolusi
tinggi, yang berarti mendekati bayangan yang dapat diuji dengan
perbesaran tinggi. Kombinasinya adalah perbesaran yang lebih tinggi,
dark field, resolusi yang lebih besar, dan komposisi serta informasi
kristallografi. Sem terdiri dari electron optic columb dan electron
console. sampel sem ditempatkan pada specimen chamber di dalam electron
optic colomb dengan tingkat kevakuman yang tinggi yaitu sekitar 2 x
10-6 Trorr.
Sinar electron yang dihasilkan dari electron gun akan dialirkan hingga
mengenai sampel. Aliran sinar electron ini akan melewati optic columb
yang berfungsi untuk memfokuskan sinar electron hingga mengenai sampel
tersebut.
Untuk mengetahui morfologi senyawa padatatan dan komposisi unsure yang
terdapat dalam suatu senyawa dapat digunakan alat scanning electron
microscope (SEM). Scanning Electron Microscope adalah suatu tipe
mikroskop electron yang menggambarkan permukaan sampel melalui proses
scan dengan menggunakan pancaran energy yang tinggi dari electron dalam
suatu pola scan raster. Electro berinteraksi dengan atom – atom yang
membuat sampel menghasilkan sinyal yang memberikan informasi mengenai
permukaan topografi sampel, komposisi dan sifat – sifat lainnya seperti
konduktivitas listrik.
Tipe sinyal yang dihasilkan oleh sem dapat meliputi electron secunder,
sinar – X karakteristik dan cahaya (katoda luminisens). Sinyal terswebut
dating dari hamburan electron dari permukaan unsure yang berintaraksi
dengan sampel atau didekatkan permukaannya. Sem dapat menghasilkan
gambar dengan resolusi yang tinggi dari suatu permukaan sampel,
menangkap secara lengkap dengan ukuran sekitar 1 – 5 nm. Agar
menghasilkan gambar yang diinginkan maka SEM mempunya sebuah lebar focus
yang sangat besar (biasanya 25 – 250.000 kali pembesaran). SEm dapat
menghasilkan karakteristik bentuk 3 dimensi yang berguna untuk memahami
struktur permukaan dari suatu sampel. (Hasrin, 2010)
Menurut Suriana bahwa data yang diperoleh dari hasil SEM – EDX dapat
dianalisa baik secara kuantitatif maupun kualitatif, karena dari data
yang diperoleh dapat diketahui enis atau unsure – unsure mineral yang
terkandung dalam suatu sampel yang dianalisasi dan menginformasikan
jumlah / proporsi dari tiap – tiap jenis mineral atau unsure yang
diperoleh tersebut. Hasil dari SEM-EDX berupa gambar struktur permukaan
dari sampel yang diperoleh dari analisis SEM dan grafik antara nilai
energy dengan cacahan yang diperoleh dari analisis EDX.
SEM
dapat Mengamati struktur maupun bentuk permukaan yang berskalah lebih
halus, Dilengkapi Dengan EDS (Electron Dispersive X ray Spectroscopy)
dan Dapat mendeteksi unsur2 dalam material. Juga Permukaan yang diamati
harus penghantar electron
Pada
pengambilan data dengan alat SEM-EDX, sampel bubuk yang telah
diletakkan di atas specimen holder dimasukkan kedalam specimen chamber,
kemudian dimasukkan dalam alat SEM-EDX dan alat siap untuk dioperasikan.
Dalam
pengukuran SEM–EDX untuk setiap sampel dianalisis dengan menggunakan
analisis area. Sinar electron yang di hasilkan dari area gun dialirkan
hingga mengenai sampel. Aliran sinar electron ini selanjutnya di
fokuskan menggunakan electron optic columb sebelum sinar electron
tersebut membentuk atau mengenai sampel. Setelah sinar electron
membentuk sampel, aka terjadi beberapa interaksi – interaksi pada sampel
yang disinari. Interaksi – interaksi pada sampel yang disinari.
Interaksi – interaksi yang terjadi tersebut selanjutnya akan dideteksi
dan di ubah ke dalam sebuah gambar oleh analisis SEM dan juga dalam
bentuk grafik oleh analisis EDX.
Pada
pengukuran SEM –EDX untuk setiap sampel dilakukan Pada kondisi yang
sama yaitu dengan menggunakan alat SEM – EDX tipe JEOL JSM-6360LA yang
memiliki beda tegangan sebesar 20 kv dan arus sebesar 30 mA.
Pada pengukuran SEM-EDX setiap sampel digunakan dengan menggunakan
analisis area. Sinar Electron yang dihasilkan dari electron gun
dialirkan hingga mengenai specimen/ sampel aliran sinar electron ini
selanjutnya difokuskan menggunakan electron optic colum, sebelum sinar
electron membentur atau mengenai sampel. Setelah sinar electron
membentur sampel maka akan terjadi interaksi pada sampel yang disinari.
Interksi – interaksi yang terjadi tersebut slanjutnya akan dideteksi dan
diubah kedalam sebuah gambar oleh analisis SEM dan juga dalam bentuk
Grafik oleh Analisis EDX.
Hasil analisa atau keluaran dari analisis SEM-EDX yaitu berupa gambar
struktur permukaan dari setiap sampel yang diui dengan karakeristik
gambar 3-D serta grafik hubungan antara energy( keV) pada sumbu
horizontal dngan cecahan pada sumbu pertikal dari keluran ini dapat
diketahui unsure – unsure atau mineral yang terkandung di dalam sampel
tersebut, yang manakeberadaan unsure atau mineral tersebut dapat
ditentukan atau diketahui berdasarkan nilai energy yang dihasilkan pada
saat penembakan sinar electron primer pada sampel.
Keunggulan SEM
keunggulan SEM adalah sebagai berikut:
Daya pisah tinggi
Dapat Ditinjau dari jalannya berkas media, SEM dapat digolongkan
dengan optik metalurgi yang menggunakan prinsip refleksi, yang diarti
sebagai permukaan spesimen yang memantulkan berkas media.
Menampilkan data permukaan spesimen
Teknik SEM pada hakekatnya merupakan pemeriksaan dan analisis permukaan. Data
atau tampilan yang diperoleh adalah data dari permukaan atau lapisan
yang tebalnya sekitar 20 mikro meter dari permukaan. Sinyal lain yang
penting adalah back scattered elektron yang intensitasnya bergantung
pada nomor atom, yang unsurnya menyatakn permukaan spesimen. Dengan cara
ini diperoleh gambar yang menyatakan perbedaan unsur kimia yang lebih
tinggi pada nomor atomnya. Kemampuannya yang beragam membuat SEM popular
dan luas penggunaannya, tidak hanya dibidang material melainkn juga
dibidang biologi, pertanian, kedokteran, elektronika, mikroelektronika
dan lain-lain.
Kemudahan penyiapan sampel
Spesimen untuk SEM dapat berupa material yang cukup tebal, oleh karena
itu penyiapannya sangat mudah. Untuk pemeriksaan permukaan patahan
(fraktografi), permukaan diusahakan tetap seperti apa adanya, namun
bersih dari kotoran, misalnya debu dan minyak. Permukaan spesimen harus
bersifat konduktif. Oleh karena itu permukaan spesimen harus bersih dari
kotoran dan tidak terkontaminasi oleh keringat.
Proses Kerja SEM
Cara kerja SEM yaitu sebuah elektron diemisikan dari katoda tungsten
dan diarahkan kesuatu anoda. Tungsten digunakan karena mempunyai titik
lebur yang paling tinggi dan tekanan uap paling rendah dari semua jenis
logam, sehingga dapat dipanaskan untuk keperluan pemancaran elektron.
Berkas elektron yang memiliki beberapa ratus eV dipusatkan oleh satu
atau dua lensa kondeser kedalam suatu berkas cahaya dengan spot 1 nm
sampai 5 nm. Berkas cahaya dipancarkan melalui sepasang coil scan pada
lensa obyektif yang dapat membelokkan berkas cahaya secara horizontal
dan vertikal sehingga membentuk daerah permukaan sampel persegi empat.
Ketika berkas elektron utama saling berinteraksi dengan sampel, maka
elektron kehilangan energi oleh penyebaran berulang dan penyerapan
dengan setetes volume spesimen yang dikenal sebagai volume interaksi
yang meluas kurang dari 100 nm sampai sekitar 5 nm pada permukaan.
Ukuran dari volume interaksi tergantung pada berkas cahaya yang
mempercepat tegangan, nomor atom spesimen dan kepadata spesimen. Energi
berubah diantara berkas elektron dan hasil sampel hasil pada emisi
elektron dan sampel hasil pada emisi elektron dan radiasi elektromagnet
yang dapat dideteksi untuk menghasilkan suatu gambar.
Untuk
Persiapan material yang akan dianalisa cukup sederhana. Khususnya untuk
bahan – bahan yang bersifat konduktor maka hanya perlu dilekatkan pada sample holder
yang terbuat dari logam. Biasanya pemegang sampel ini dapat dipakai
untuk menempatkan 4 sampel berbeda sekaligus sehingga ketika menganalisa
tidak perlu setiap akan ganti sampel membuka-tutup SEM. Berikut ini
contoh logam untuk tempat sampel.
Biasanya sampel dilekatkan dengan bantuan selotip karbon. Contoh dari selotip karbon adalah seperti dibawah ini.
Untuk
sampel berupa serbuk. Setelah ditempel selotip karbon maka serbuk
ditebarkan pada permukaan selotip dan sisa serbuk yang tidak dapat
menempel harus dibersihkan sehingga tidak menganggu alat vakum dalam SEM
ketika analisa. Disamping ini adalah gambar dari sampel holder yang
telah ditempel selotip dan diberi serbuk yang akan dianalisa.
SEM
mempunyai depth of field yang besar, yang dapat memfokus jumlah sampel
yang lebih banyak pada satu waktu dan menghasilkan bayangan yang baik
dari sampel tiga dimensi. SEM juga menghasilkan bayangan dengan resolusi
tinggi, yang berarti mendekati bayangan yang dapat diuji dengan
perbesaran tinggi.
Kombinasi
perbesaran yang lebih tinggi, darkfield, resolusi yang lebih besar, dan
komposisi serta informasi kristallografi membuat SEM merupakan satu
dari peralatan yang paling banyak digunakan dalam penelitian, R&D
industry khususnya industry semikonductor.
dri berbagai sumber :)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
