扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）是两种常用的电子显微镜，它们在原理、成像方式、样品要求和应用等方面都有很大的不同。以下是它们的主要区别：

1. 成像原理

扫描电镜（SEM）：

工作原理：扫描电镜通过聚焦电子束扫描样品表面，并收集反射或散射的二次电子、背散射电子等信号，从而构建样品表面的图像。

成像方式：图像是基于电子束与样品表面的相互作用来产生的，显示的是样品的表面形貌和表面结构。

透射电镜（TEM）：

工作原理：透射电镜通过将电子束透过薄样品，然后通过样品后的透射电子进行成像。透射电子与样品内部的原子结构发生相互作用，从而产生图像。

成像方式：图像显示的是样品的内部结构，包括晶体结构、原子级别的细节等。

2. 样品要求

扫描电镜（SEM）：

样品可以是比较大的固体，甚至是较为粗糙的样品。

样品表面需要导电，非导电样品通常需要镀上一层薄的金属涂层（如金或碳），以避免电子束引发静电积聚。

样品厚度不需要特别薄，几毫米甚至几厘米厚的样品也能进行观察。

透射电镜（TEM）：

样品须是非常薄的，通常需要小于100nm（纳米）的厚度，因为电子束需要透过样品。

样品需要非常高的纯净度，并且处理起来较为复杂。

样品需要能够承受高能电子束的辐照，避免样品损坏。

3. 分辨率

扫描电镜（SEM）：

分辨率较低，一般在 1-10 纳米之间。

适用于观察样品的宏观表面形貌，不能观察到非常精细的内部结构。

透射电镜（TEM）：

分辨率非常高，通常在 0.1-0.2 纳米级别，可以观察到原子级别的细节。

适合于研究样品的微观结构，能够看到单个原子和晶格排列。

4. 图像类型

扫描电镜（SEM）：

主要提供三维的表面图像，图像通常是立体的，能够清晰地显示样品的表面形貌、粗糙度、结构等信息。

适合观察大尺度的结构和表面特征，如微小颗粒、裂纹、孔洞等。

透射电镜（TEM）：

提供二维图像，通常是样品的内部结构。

能够显示原子级的细节，适合观察材料的微观结构、晶体缺陷、纳米结构等。

5. 样品准备

扫描电镜（SEM）：

样品准备相对简单，通常只需清洁表面，可能需要对非导电样品进行金属涂层。

对样品的要求较低，可以直接观察大多数样品，且样品不需要特别薄。

透射电镜（TEM）：

样品准备非常复杂，通常需要通过超薄切片（如超薄刀切或离子切割）来制备非常薄的样品。

样品须薄到足以让电子透过，且须非常均匀。

6. 应用领域

扫描电镜（SEM）：

适用于观察材料表面、颗粒形态、破裂或磨损的表面结构、电子器件的表面分析等。

常用于材料科学、电子学、生物学、地质学等领域。

在半导体、金属材料、薄膜分析、纳米技术等方面有广泛应用。

透射电镜（TEM）：

主要用于观察样品的内部结构，能够研究晶体结构、相变、缺陷、纳米粒子等。

适用于高分辨率结构分析，广泛应用于材料科学、纳米技术、结构生物学等领域。

7. 图像获取速度

扫描电镜（SEM）：

图像获取速度较快，因为它主要依赖于电子束在样品表面的扫描。

透射电镜（TEM）：

图像获取速度较慢，因为电子束需要穿透样品，而且样品须非常薄。

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