掃描電子顯微鏡（Scanning ElectronMicroscope，簡(jiǎn)稱SEM)是繼透射電鏡（TEM之后發(fā)展起來的一種電子顯微鏡）。掃描電子顯微鏡的成像原理和光學(xué)顯微鏡或透射電子顯微鏡不同，它是以電子束作為照明源，把聚焦得很細(xì)的電子束以光柵狀掃描方式照射到試樣上，產(chǎn)生各種與試樣性質(zhì)有關(guān)的信息,然后加以收集和處理從而獲得微觀形貌放大像。

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SEM特點(diǎn)：

1.儀器分辨本領(lǐng)較高。二次電子像分辨本領(lǐng)可達(dá)1.0nm(場(chǎng)發(fā)射),3.0nm(鎢燈絲);

2.儀器放大倍數(shù)變化范圍大（從幾倍到幾十萬倍）,且連續(xù)可調(diào);

3.圖像景深大，富有立體感?？芍苯佑^察起伏較大的粗糙表面（如金屬和陶瓷的斷口等);

4.試樣制備簡(jiǎn)單。只要將塊狀或粉末的、導(dǎo)電的或不導(dǎo)電的試樣不加處理或稍加處理，就可直接放到SEM中進(jìn)行觀察。一般來說，比透射電子顯微鏡(TEM)的制樣簡(jiǎn)單，且可使圖像更近于試樣的真實(shí)狀態(tài);

5.可做綜合分析。

6.SEM裝上波長(zhǎng)色散X射線譜儀（WDX）(簡(jiǎn)稱波譜似或能量色散X射線譜儀（EDX)(簡(jiǎn)稱能譜儀）后在觀察掃描形貌圖像的同時(shí)，可對(duì)試樣微區(qū)進(jìn)行元素分析。

7.裝上半導(dǎo)體樣品座附件，可以直接觀察晶體管或集成電路的p-n結(jié)及器件失效部位的情況。

8.裝上不同類型的試樣臺(tái)和檢測(cè)器可以直接觀察處于不同環(huán)境（加熱、冷卻、拉伸等)中的試樣顯微結(jié)構(gòu)形態(tài)的動(dòng)態(tài)變化過程（動(dòng)態(tài)觀察）。

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EDS的原理是各種元素具有自己的X射線特征波長(zhǎng)，特征波長(zhǎng)的大小則取決于能級(jí)躍遷過程中釋放出的特征能量△E，能譜儀就是利用不同元素X射線光子特征能量不同這一特點(diǎn)來進(jìn)行成分分析的。

使用范圍：

1、高分子、陶瓷、混凝土、生物、礦物、纖維等無機(jī)或有機(jī)固體材料分析；

2、金屬材料的相分析、成分分析和夾雜物形態(tài)成分的鑒定；

3、可對(duì)固體材料的表面涂層、鍍層進(jìn)行分析，如：金屬化膜表面鍍層的檢測(cè)；

4、金銀飾品、寶石首飾的鑒別，考古和文物鑒定，以及刑偵鑒定等領(lǐng)域；

5、進(jìn)行材料表面微區(qū)成分的定性和定量分析，在材料表面做元素的面、線、點(diǎn)分布分析。

SEM-EDS是掃描電子顯微鏡和X-射線能量色散譜儀的簡(jiǎn)稱，兩者組合使用，功能非常強(qiáng)大，既能觀察微區(qū)的形貌又能對(duì)微區(qū)進(jìn)行成分分析，在各類分析工作中被廣泛運(yùn)用。

簡(jiǎn)單的說，SEM掃描電鏡是用來看微觀形貌的，看看表面的形態(tài)、斷口、微裂紋等等；EDS能譜檢測(cè)元素，但是H元素不能檢測(cè)。

相關(guān)問題：

① 現(xiàn)在最先進(jìn)的SEM的測(cè)試底限能達(dá)到什么元素呢？能到Li么？

SEM上配的能譜目前可以測(cè)到Be4，測(cè)Li3目前還不行。B、N等的是可以的但含量不能太低。

② 我想測(cè)的元素原子序數(shù)很小，B、N什么的，現(xiàn)在有沒有辦法通過SEM測(cè)呢？

在掃描能譜之后，繼續(xù)步驟往下會(huì)有一個(gè)元素的確認(rèn)和元素移除的功能，在這個(gè)操作區(qū)，你可以將你知道的，對(duì)你的測(cè)試結(jié)果沒有影響的，你又不希望它出現(xiàn)在測(cè)試數(shù)據(jù)表中的元素去除，比如C；你也可以將含量低的元素，手動(dòng)來確認(rèn)，比如我們檢測(cè)ITO（氧化銦錫）的時(shí)候錫的含量較低，需要最后手動(dòng)來確認(rèn)。

測(cè)完后，將譜峰的最前端拉高拉寬，然后調(diào)用重構(gòu)功能，點(diǎn)擊B，N的元素，看一下紅色線的位置是不是能有一個(gè)小峰或者重構(gòu)出的紅色曲線可以更好覆蓋譜峰。同時(shí)查看定量結(jié)果，看wt%是不是比sigma wt%值高。

從定性及定量?jī)煞N手段來判斷。

③ 如果僅用SEM,不用EDX,能否區(qū)別兩種元素,銅(Cu)和鎳(Ni);也就是說,一未知樣品,僅從SEM圖上,能否辨別出是銅(Cu)還是鎳(Ni)?(假如只有這兩種可能)

首先，你要知道SEM只是用來測(cè)量樣品的形貌的，不可以作成分測(cè)量，但是一般SEM都配有EDS才可以做成分測(cè)定，其檢測(cè)限為0。1%atm，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)樣品的話誤差在30%， 并且EDS在測(cè)量輕元素，如c,n,o,s,p等本身誤差就很大。

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