掃描式電子顯微鏡是一種超高分辨的具表面測試技術的分析儀器。可用于微粒、金屬薄片等表面性質(zhì)的研究。主要是利用電子束在樣品表面上逐點掃描，通過電子束與樣品相互作用，從樣品上激發(fā)出與樣品性質(zhì)有關的各種信息（如二次電子、背射電子、`X`射線等），通過分別收集這些從樣品上激發(fā)出的信息，經(jīng)電子線路放大處理后輸入以陰極射線管的柵極，控制其電子束的強弱，也即控制陰極射線管的亮度來顯示樣品的圖象。可進行各種圖象觀察、元素分析及品體結(jié)構分析。
掃描式電子顯微鏡的制造依據(jù)是電子與物質(zhì)的相互作用。
掃描式電子顯微鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描，激發(fā)出各種物理信息。通過對這些信息的接受、放大和顯示成像，獲得測試試樣表面形貌的觀察。
當一束極細的高能入射電子轟擊掃描樣品表面時，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續(xù)譜X射線、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區(qū)域產(chǎn)生的電磁輻射。同時可產(chǎn)生電子-空穴對、晶格振動（聲子)、電子振蕩（等離子體）。
背散射電子是指被固體樣品原子反射回來的一部分入射，其中包括性背反射電子和非性背反射電子。
性背反射電子是指倍樣品中原子和反回來的，散射角大于90度的那些入射電子，其能量基本上沒有變化（能量為數(shù)千到數(shù)萬電子伏）。非性背反射電子是入射電子和核外電子撞擊后產(chǎn)生散射，不僅能量變化，而且方向也發(fā)生變化。非性背反射電子的能量范圍很寬，從數(shù)十電子伏到數(shù)千電子伏。
從數(shù)量上看，性背反射電子遠比非性背反射電子所占的份額多。背反射電子的產(chǎn)生范圍在100nm-1mm深度。
背反射電子產(chǎn)額和二次電子產(chǎn)額與原子序束的關系背反射電子束成像分辨率一般為50-200nm（與電子束斑直徑相當）。背反射電子的產(chǎn)額隨原子序數(shù)的增加而增加，所以，利用背反射電子作為成像信號不僅能分析新貌特征，也可以用來顯示原子序數(shù)襯度，定性進行成分分析。
掃描式電子顯微鏡正是根據(jù)上述不同信息產(chǎn)生的機理，采用不同的信息檢測器，使選擇檢測得以實現(xiàn)。如對二次電子、背散射電子的采集，可得到有關物質(zhì)微觀形貌的信息；對x射線的采集，可得到物質(zhì)化學成分的信息。正因如此，根據(jù)不同需求，可制造出功能配置不同的掃描式電子顯微鏡。
