Scanning Electron Microscopy (SEM)

Scanning Electron Microscopy (SEM) adalah alat untuk menganalisis struktur mikro dan morfologi bidang material sains, kedokteran, dan biologi. SEM dapat membentuk bayangan permukaan spesimen secara mikroskopik. SEM mempunyai daya pisah sekitar 0,5 nm dengan perbesaran maksimum sekitar 500.000 kali (Gabriel, 1985).  Pada prinsipnya, SEM terdiri dari beberapa komponen, yaitu sumber elektron (electron gun), sistem lensa, sistem deteksi, sistem scanning, dan sistem vacuum. Skematik alat SEM ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram skematik alat SEM.

Pada Gambar 1, elektron yang dihasilkan oleh SEM berasal dari sumber elektron, dimana pancaran dari elektron tersebut diteruskan ke anoda. Pada proses ini elektron mengalami penyearahan menuju titik fokus. Anoda berfungsi membatasi pancaran elektron yang memiliki sudut hambur yang terlalu besar. Berkas elektron yang telah melewati anoda diteruskan menuju lensa magnetik, sirkuit pemindaian dan akhirnya menembak spesimen. Adapun yang berasal dari filamen katoda ditembakkan menuju sampel. Berkas elektron tersebut kemudian difokuskan oleh lensa magnetik sebelum sampai pada permukaan sampel. Lensa magnetik memiliki lensa kondenser yang berfungsi memfokuskan sinar elektron. Berkas elektron kemudian menghasilkan elektron terhambur balik dan elektron sekunder menuju sampel, dimana elektron sekunder akan terhubung dengan penguat yang kemudian dihasilkan gambar pada monitor.

Teknik SEM pada dasarnya merupakan pemeriksaan dan analisis permukaan data atau tampilan yang diperoleh dari permukaan atau lapisan setebal 20 mm yang merupakan gambar topografi dari penangkapan elektron sekunder yang dipancarkan oleh spesimen. SEM dapat digunakan untuk mengetahui informasi mengenai:

• Topografi, yaitu ciri-ciri permukaan dan teksturnya (kekerasan, sifat memantulkan cahaya, dan sebagainya).

• Morfologi, yaitu bentuk dan ukuran dari partikel penyusun. 

• Kristalografi, yaitu informasi mengenai bagaimana susunan dari butir-butir di dalam sampel yang diamati (konduktivitas, sifat elektrik, kekuatan, dan sebagainya) (Reed, 2005).