掃描式電子顯微鏡是一種超高分辨的具表面測試技術(shù)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(guān)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(gòu)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(xì)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(dāng)一束極細(xì)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(yuǎn)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(guān)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(dāng)）。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(guān)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(xué)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。
