掃描電子顯微鏡是利用材料表面微區(qū)的特征（如形貌、原子序數(shù)、化學(xué)成分、或晶體結(jié)構(gòu)等）的差異，在電子束作用下通過試樣不同區(qū)域產(chǎn)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(fā)展起來的一種新型的電子光學(xué)儀器，被廣泛地應(yīng)用于化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、冶金、材料、半導(dǎo)體制造、微電路檢查等各個研究領(lǐng)域和工業(yè)部門。
掃描電子顯微鏡的工作原理如下：
電子源產(chǎn)生電子束：SEM使用熱陰極或場發(fā)射電子槍產(chǎn)生高能電子束，這些電子束被聚焦成小直徑的束流。
樣品準(zhǔn)備：待測試的樣品需要進行預(yù)處理，通常包括去除表面污染物、涂覆導(dǎo)電層（如金屬薄層）等。
樣品掃描：電子束通過聚焦和掃描系統(tǒng)，在樣品表面進行掃描。掃描過程是通過掃描線按照預(yù)定方式移動并逐點照射樣品表面。
信號生成：當(dāng)電子束與樣品相互作用時，會產(chǎn)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(zhuǎn)換為電子圖像或光譜數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)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(xué)顯微鏡，SEM具有更高的分辨率，可以顯示更小尺寸的細節(jié)。
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(jié)構(gòu)。
元素組成分析：SEM結(jié)合能譜分析技術(shù)（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(jié)果。
