TEM掃描電鏡的制造是依據電子與物質(zhì)的相互作用。當一束高能的入射電子轟擊物質(zhì)表面時(shí),被激發(fā)的區域將產(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征x射線(xiàn)和連續譜X射線(xiàn)、背散射電子、透射電子等多種的信號,以及在可見(jiàn)、紫外、紅外光區域產(chǎn)生的電磁輻射。同時(shí),也可產(chǎn)生電子-空穴對、晶格振動(dòng)(聲子)、電子振蕩(等離子體)。原則上講,利用電子和物質(zhì)的相互作用,可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學(xué)性質(zhì)的信息,如:形貌、組成、晶體結構、電子結構和內部電場(chǎng)或磁場(chǎng)等等。
TEM掃描電鏡正是根據上述不同信息產(chǎn)生的機理,采用不同的信息檢測器,使選擇檢測得以實(shí)現。如:通過(guò)采集二次電子、背散射電子得到有關(guān)物質(zhì)表面微觀(guān)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(xiàn)得到物質(zhì)化學(xué)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(méi)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(lái),從而轉化為可以觀(guān)察的表面。這樣的表面如果直接觀(guān)察,看到的只有表面加工損傷,一般要利用不同的化學(xué)溶液進(jìn)行擇優(yōu)腐蝕,才能產(chǎn)生有利于觀(guān)察的襯度。不過(guò)腐蝕會(huì )使樣品失去原結構的部分真實(shí)情況,同時(shí)引入部分人為的干擾,對樣品中厚度極小的薄層來(lái)說(shuō),造成的誤差更大。