扫描电子显微镜，简称扫描电镜（SEM，Scanning Electron Microscope）。
SEM是用细聚焦的电子束轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等信号得到信息，对样品表面或断口形貌进行观察和分析。
SEM与能谱（EDS）组合，可以进行成分分析。
◆1935年，德国的Knoll 提出现代SEM的概念；
◆1953年，英国剑桥大学的麦哲马伦等人研制第一台实用型SEM，分辨率50nm；
◆1965年，英国剑桥仪器公司生产出第一台商用SEM，分辨率为10nm；
◆1968年，德国的Knoll 研制出场发射电子枪；
◆1975年，美国将微型电子计算机引入扫描电镜，二次电子图像分辨率达到6nm；
◆2005年，美国发布全球第一台具有超高分辨率带有低真空的场发射电镜，分辨率达到1nm；
◆2010年，冷场扫描电镜的上市，将分辨率提高到0.4nm；
SEM 工作原理示意图
① 电子光学系统
组成：电子枪，电磁透镜，扫描线圈和样品室等部件。
作用：获得扫描电子束，作为产生物理信号的激发源。
②信号收集处理系统
二次电子和背散射电子收集器 、吸收电子检测器、X 射线检测器 (波谱仪和能谱仪)。
③ 图像显示和记录系统
显示屏有两个，一个用于观察，一个用于记录照相观察时为便于调焦，采用快的扫描速度；拍照时为得到高分辨率，采用慢的扫描速度(50~100s)。
④真空系统
包括机械泵和扩散泵。
作用：为保证电子光学系统正常工作，提供高的真空度，防止样品污染，保持灯丝寿命，防止极间放电。
要求 ：10 -4 ~10 -5 mmHg
⑤ 电源及控制系统
包括启动的各种电源(高压、透镜系统、扫描线圈)，检测-放大系统电源，光电倍增管电源，真空系统和成像系统电源灯。还有稳压，稳流及相应的安全保护电路。
（1）分辨率 指能分辨两点间的最小距离。
影响分辨率的主要因素：
入射电子束束斑直径
入射电子束在样品中的扩展效应
成像方式及所用的调制信号
（2）放大倍数 指像与物的尺寸之比。
通过调节扫描线圈的电流进行，电流小则电子束偏转角度小，放大倍数增大。
（3）景深 指能看清楚的物体纵深的尺寸。
减小放大倍数M，可以增大景深；减小物镜光阑和增大工作距离，可以增大景深 。
（1）高分辨率，由于超高真空技术和场发射枪应用，分辨率已达到1nm左右。
（2）有较高的放大倍数，20倍~20万倍连续可调。
（3）有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构。
（4）试样制备简单，可以直接观察大块样品。
（5）配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行形貌的观察和微区成分分析。
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