扫描电子显微镜(SEM)是一种介于透射电子显微镜和光学显微镜之间的一种观察手段。其利用聚焦的很窄的高能电子束来扫描样品，通过光束与物质间的相互作用，来激发各种物理信息，对这些信息收集、放大、再成像以达到对物质微观形貌表征的目的。
扫描电子显微镜最基本的功能仍然是放大镜的功能，实现人眼以及光学显微镜所观察不到的样本的更多细节特征。它广泛应用于材料科学研究、生物学、工业制造等领域。
扫描电镜主要分为两种类型：
热发射式扫描电镜CSEM和场发射式扫描电镜FESEM
扫描电镜主要结构热发射式扫描电镜（C-SEM）和场发射式扫描电镜（FE-SEM）的主要区别是电子枪发射电子的方式不同。
热发射电子枪使用的是钨灯丝或者六硼化镧灯丝，在灯丝加热到足够的温度之后，电子便从灯丝尖端发射；
场发射电子枪又分为热场发射和冷场发射两种，电子在电场力的作用下从灯丝尖端发射，热场灯丝也需要加热，冷场灯丝不需加热。热场和冷场电镜各有各自的优缺点，蔡司场发射电镜使用的是热场电子源。场发射式电镜具有更高的分辨率。
扫描电子显微镜的观察方式
二次电子图像：反映样品表面形貌
印刷线路板半成品上激光加工的盲孔背散射电子图像：反映样品表面成分差异
印刷线路板镀层截面能谱成分分布图像：反映样品表面成分组成与分布
由于扫描电子显微镜具有上述特点和功能，所以越来越受到科研人员的重视，用途日益广泛。扫描电子显微镜已广泛用于材料科学(金属材料、非金属材料、纳米材料)、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害(火灾、失效分析)鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。
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