扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, 简称SEM),是通过聚焦精致的电子束来扫描样品表面,利用相互作用而形成图像的高分辨率电子显微镜。SEM的分辨率可以达到0.1 nm,使其成为研究材料性质、结构识别和表面形貌的重要工具。
SEM的原理是利用加速的束流扫描样品表面,样品表面所受电子束激发后会产生一系列物理过程,包括次级电子发射、背散射电子发射和X射线发射等,这些物理过程能够捕捉到样品表面的物态信息。SEM利用电子透视(Perspective)扫描,即面雕刻或梯度钻石细针垂直于样品表面,以确定投射区域的几何形状。SEM还可以显示表面的组织结构、异质性、晶粒大小与形状等,可用于金属、陶瓷、半导体、高分子、生物组织等材料的表面形貌和形态的观察和分析。