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SEM掃描電子顯微鏡的應用范圍非常廣泛，不僅掃描電子顯微鏡的應用范圍非常廣泛，不僅在材料科學領域有深入的應用，還在其他多個領域中發揮著重要作用。
SEM掃描電子顯微鏡的工作原理是利用細聚焦的高能電子束在樣品表面掃描，通過電子束與物質的相互作用來激發各種物理信號。當一束高能的入射電子轟擊樣品表面時，被激發的區域會產生二次電子、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，以及在可見、紫外、紅外光區域產生的電磁輻射等多種物理信息。
這些物理信號被相應的接收器接收，經過放大后送到顯像管的柵極上，調制顯像管的亮度，從而形成一幅反映樣品表面形貌的圖像。其中，二次電子為入射電子所激發的樣品原子外層電子，對試樣表面的狀態非常敏感，主要用于掃描電鏡下試樣表面形貌的觀察。
在材料科學中，SEM可以用來觀察材料的微觀組織形貌，進行層表面形貌分析和深度檢測，對區域的化學成分進行分析，以及對微組織和超微尺寸材料的研究。此外，SEM在電子元器件領域的應用也非常顯著。例如，SEM可以用來觀察各種電子元器件的表面形貌，包括芯片、晶體管、電容器、電感器等，通過SEM觀察元器件的表面形貌可以檢測元器件的制造質量和缺陷，如表面平整度、表面粗糙度、表面缺陷等。
除此之外，SEM對于冶金、礦物、生物學等領域的探索也起到了關鍵的作用。在航空、汽車地學、半導體制造、陶瓷品等產業中，SEM掃描電子顯微鏡也有著廣泛的應用。因此，SEM作為一種功能強大的工具，已成為各個領域中重要的研究設備。
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