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TEM掃描電鏡的制造是依據電子與物質的相互作用。當一束高能的入射電子轟擊物質表面時，被激發的區域將產生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續譜X射線、背散射電子、透射電子等多種的信號，以及在可見、紫外、紅外光區域產生的電磁輻射。同時，也可產生電子-空穴對、晶格振動(聲子)、電子振蕩(等離子體)。原則上講，利用電子和物質的相互作用，可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學性質的信息，如：形貌、組成、晶體結構、電子結構和內部電場或磁場等等。
TEM掃描電鏡正是根據上述不同信息產生的機理，采用不同的信息檢測器，使選擇檢測得以實現。如：通過采集二次電子、背散射電子得到有關物質表面微觀形貌的信息，背散射電子衍射花樣得到晶體結構信息，特征X-射線得到物質化學成分的信息，這些得到的都是接近樣品表面的信息。
TEM掃描電鏡制樣對樣品的厚度沒有特殊要求，可以采用切、磨、拋光或解理等方法將特定剖面呈現出來，從而轉化為可以觀察的表面。這樣的表面如果直接觀察，看到的只有表面加工損傷，一般要利用不同的化學溶液進行擇優腐蝕，才能產生有利于觀察的襯度。不過腐蝕會使樣品失去原結構的部分真實情況，同時引入部分人為的干擾，對樣品中厚度極小的薄層來說，造成的誤差更大。
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