掃描電子顯微鏡是利用材料表面微區的特征（如形貌、原子序數、化學成分、或晶體結構等）的差異，在電子束作用下通過試樣不同區域產生不同的亮度差異，從而獲得具有一定襯度的圖像。掃描電子顯微鏡，是自上世紀60年代作為商用電鏡面世以來迅速發展起來的一種新型的電子光學儀器，被廣泛地應用于化學、生物、醫學、冶金、材料、半導體制造、微電路檢查等各個研究領域和工業部門。
掃描電子顯微鏡的工作原理如下：
電子源產生電子束：SEM使用熱陰極或場發射電子槍產生高能電子束，這些電子束被聚焦成小直徑的束流。
樣品準備：待測試的樣品需要進行預處理，通常包括去除表面污染物、涂覆導電層（如金屬薄層）等。
樣品掃描：電子束通過聚焦和掃描系統，在樣品表面進行掃描。掃描過程是通過掃描線按照預定方式移動并逐點照射樣品表面。
信號生成：當電子束與樣品相互作用時，會產生多種信號，包括二次電子、反射電子、散射電子和特征X射線等。
信號檢測：采集并檢測上述信號，并將其轉換為電子圖像或光譜數據。
數據顯示與分析：通過電子圖像展示樣品表面的形貌和組成信息，可以進行進一步的分析和觀察。
掃描電子顯微鏡具有以下特點：
高分辨率：相比光學顯微鏡，SEM具有更高的分辨率，可以顯示更小尺寸的細節。
大深度視場：SEM具有較大的深度視場，使得整個樣品表面能夠被觀察，不受焦距限制。
表面形貌觀察：SEM可用于觀察樣品的表面形貌，包括紋理、坑洞、凹凸等微觀結構。
元素組成分析：SEM結合能譜分析技術（EDS或EDX）可以測量樣品中元素的組成，提供定性和定量的元素分析結果。
