半導體電子顯微鏡不是像電子計算機的那種電氣化，而是用電子打在樣品上，用電子束成像。這主要是因為電子的波長(cháng)小，是可以觀(guān)測到更小尺寸的東西，否則會(huì )因為波的衍射和干涉無(wú)法分辨。用于半導體生產(chǎn)線(xiàn)的過(guò)程控制，為當時(shí)的半導體器件微細化做出了貢獻。
電子透鏡用來(lái)聚焦電子，是電子顯微鏡鏡筒中zui重要的部件。一般使用的是磁透鏡，有時(shí)也有使用靜電透鏡的。它用一個(gè)對稱(chēng)于鏡筒軸線(xiàn)的空間電場(chǎng)或磁場(chǎng)使電子軌跡向軸線(xiàn)彎曲形成聚焦，其作用與光學(xué)顯微鏡中的光學(xué)透鏡（凸透鏡）使光束聚焦的作用是一樣的，所以稱(chēng)為電子透鏡。
半導體電子顯微鏡的電子束不穿過(guò)樣品，僅以電子束盡量聚焦在樣本的一小塊地方，然后一行一行地掃描樣本。入射的電子導致樣本表面被激發(fā)出次級電子。電子顯微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，以及在可見(jiàn)、紫外、紅外光區域產(chǎn)生的電磁輻射。
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