(engl.: SEM = Scanning electron microscopy)

Mit Hilfe eines Elektronenstrahles wird die Oberfläche der zu untersuchenden Probe abgerastert. Durch die Energie des Elektronenstrahles werden aus der Probenoberfläche sekundäre Elektronen (SE) herausgelöst. Diese sekundären Elektronen werden zur Darstellung der Oberflächentopographie eingesetzt und ermöglichen eine Ortsauflösung im Nanometerbereich.

Ein Teil des primären Elektronenstrahles wird von dem Probenmaterial zurückgestreut. Die Effizienz des Rückstreueffektes hängt dabei von der Dichte des Materials ab – je dichter das Material, desto intensiver die Rückstreuung. Die Detektion dieser Rückstreuelektronen (BSE) liefert daher auch einen Materialkontrast.

Ein großer Teil der Energie des Elektronenstrahles führt zur Anregung der Atome des Probenmaterials, welche zur Emission von Röntgenstrahlung führt. Der charakteristische Anteil der Röntgenstrahlung kann zur chemischen Analyse des Probenmaterials verwendet werden (REM/EDX, REM/WDX). Die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung nach ISO 22309 kann dabei punktuell, flächig, entlang einer Linie (line Scan) oder rasternd (Element mapping) bestimmt werden.