扫描电子显微镜（SEM）以其独特的成像原理和广泛的适用性，在材料科学、生物学和纳米技术等领域发挥着重要作用。以下是SEM的主要特点：
1. SEM主要用于揭示样品的表面形态，无需担心样品的厚度限制。它能够展示样品表面的三维结构，而这点是投射电子显微镜（TEM）所无法提供的。尽管TEM以其高分辨率著称，但通常仅能捕获样品的二维图像。
2. 与光学显微镜和TEM不同，当SEM的放大倍数增加时，其焦距保持不变，景深也基本不变，这使得样品的观察和拍摄变得更加容易和方便。
3. SEM具有宽广的放大率范围，能够覆盖从几倍到几十万倍的放大，从而填补了光学显微镜和TEM之间的分辨率空白。
4. SEM生成的图像不是通过透镜成像，而是通过逐点扫描并记录信号来形成的。这种方法不仅减少了透镜缺陷对图像质量的影响，而且便于将图像记录在存储介质上进行后续处理。
5. SEM可以与其他分析技术配合使用，形成分析电子显微镜（EPMA），实现对样品进行多方面的分析。
6. SEM具有极高的分辨率，能够达到原子量级，能够分辨出单个原子，并直接观察到表面单原子层结构的局部特征，如表面缺陷、重构和吸附体的形态与位置。
7. SEM能够实时呈现三维表面图像，不仅可以观察到具有周期性的表面结构，也可以观察到非周期性的结构。
8. SEM能在多种环境条件下操作，包括真空、大气、低温，甚至在水或电解液中浸泡样品，因此非常适合研究环境因素对样品表面的影响。
9. SEM能够用于研究纳米薄膜的分子结构。尽管如此，SEM也有一些局限性：
- 它仅适用于导体和半导体的表面形貌测量。对于非导体，需要在其表面镀上导电膜，这可能会掩盖样品表面的真实性，并降低测量精度。
- 对于导电体材料，如果表面存在非单一电子态，SEM观察到的图像可能不是真实的表面形貌，而是表面形态和电子性能的综合反映。
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