UNDERGRADUATE MATERIALS LAB
BF、DF 与 HAADF 成像原理
平行束选束成像，还是聚焦探针扫描探测？
当前：BF-TEM · 透射束成像
三种成像模式对比
典型分辨率会随仪器、加速电压、样品厚度及实验条件变化，表中数值用于本科教学比较。
| 成像模式 | 核心特征 | 对比度来源 | 典型分辨率 | 图像表现 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| BF-TEM 明场 | 平行束照明；物镜光阑选择中央透射束 | 质量-厚度衬度、衍射衬度及吸收衬度 | 约 0.1-1 nm | 亮背景、暗特征；散射或衍射较强区域通常较暗 | 整体形貌、厚度差异、晶粒和缺陷的初步观察 |
| DF-TEM 暗场 | 平行束照明；光阑选择一个特定衍射束 | 所选布拉格衍射束的强度，主要反映晶体取向与缺陷 | 约 0.1-1 nm | 暗背景、亮特征；满足所选衍射条件的区域变亮 | 特定取向晶粒、第二相、位错和堆垛层错定位 |
| HAADF-STEM 高角环形暗场 | 聚焦探针逐点扫描；环形探测器收集高角散射 | 原子序数与厚度衬度；强度常近似随 Z 的幂次增加 | 约 0.05-0.2 nm | 暗背景、亮原子柱；厚度相近时高 Z 区域通常更亮 | 原子排列、重元素或掺杂原子定位、界面与元素分布分析 |