掃描電鏡主要應(yīng)用于對(duì)樣品微區(qū)形貌，結(jié)構(gòu)與組成進(jìn)行觀察與分析。 它以分辨率高，景深好和操作簡(jiǎn)單而被廣泛應(yīng)用于材料學(xué)，物理學(xué)，化學(xué)，生物學(xué)，考古學(xué)，地礦學(xué)和微電子工業(yè)。

文章根據(jù)多年sem掃描電鏡測(cè)試工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)掃描電鏡基本原理，結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)際應(yīng)用等方面進(jìn)行闡述，以期對(duì)sem掃描電鏡初學(xué)者和從業(yè)者充分理解與運(yùn)用掃描電鏡有所幫助。

伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一大批科研工作者把研究方向聚焦于探索微觀世界。 但是，單憑人眼分辨率（約為0.2mm）是達(dá)不到要求的。 各種帶放大功能的顯微鏡被提出來(lái)，以觀測(cè)更加微觀的世如下：

式中 ，λ為波長(zhǎng) ，n為折射率 ，α為孔徑角。在上述公式中，入射波長(zhǎng)λ是影響光學(xué)顯微鏡分辨率的主要因素。然而，受可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍（400～760nm）的限制，光學(xué)顯微鏡的JI限分辨率約為200nm。為了突破光學(xué)顯微鏡分辨本領(lǐng)的JI限， 科學(xué)家利用波粒二象性原理（即電子在加速電壓下運(yùn)動(dòng)，其波長(zhǎng)可達(dá)可見(jiàn)光波長(zhǎng)的十萬(wàn)分之一），以加速電子充當(dāng)新光源制備了高分辨率的掃描電子顯微鏡 ，以下簡(jiǎn)稱(chēng)掃描電鏡。

Sem掃描電鏡的基本原理介紹：

掃描電鏡是用電子槍射出電子束聚焦后在樣品表面上做光柵狀掃描的一種方法，它通過(guò)探測(cè)電子作用于樣品所產(chǎn)生的信號(hào)來(lái)觀察并分析樣品表面的組成，形態(tài)和結(jié)構(gòu)。 入射電子作用于樣品會(huì)激發(fā)多種信息，如二次電子，背散射電子，吸收電子，俄歇電子，陰JI熒光，特征X射線(xiàn)等等。sem掃描電鏡主要是通過(guò)二次電子，背散射電子和特征X射線(xiàn)（XRD）信號(hào)來(lái)分析試樣表面特性。

1.1二次電子

二次電子為入射電子所激發(fā)的樣品原子外層電子。 二次電子能量較低，僅在樣品表面附近幾個(gè)納米深度以?xún)?nèi)才有電子從表面逃逸。 所以，它對(duì)試樣表面的狀態(tài)非常敏感，主要用于掃描電鏡下試樣表面形貌的觀察。 入射電子在樣品中存在淚滴狀彌散范圍，而在樣品表層還沒(méi)有明顯彌散，使得二次電子像具有較高空間分辨率。

1.2 背散射電子

背散射電子就是入射電子被樣品中的電子散射，然后射出樣品的上部。 可以利用背散射電子對(duì)樣品表面形貌進(jìn)行分析。 同時(shí)，背散射電子產(chǎn)額隨樣品原子序數(shù)增加而提高，可以表明原子序數(shù)襯度高，可用來(lái)定性分析樣品組成。

1.3 特征X射線(xiàn)

特征X射線(xiàn)是指入射電子將試樣原子內(nèi)層電子激發(fā)后，外層電子向內(nèi)層電子躍遷時(shí)產(chǎn)生的具有特殊能量的電磁輻射。特征X射線(xiàn)的能量為原子兩殼層的能量差（△E = E K - E L） ，由于元素原子的各個(gè)電子能級(jí)能量為確實(shí)值，因此，特征X射線(xiàn)能分析試樣的組成成分。