人類僅僅用眼睛和雙手認識和改造世界是有限的，例如：人眼能夠直接分辨的間隔大約為O.07mm；人的雙手雖然靈巧，但不能對微小物體進行精確的控制和操縱。但是人類的思想及其創造性是無限的。當歷史發展到二十世紀八十年代，一種以物理學為基礎、集多種現代技術為一體的新型表面分析儀器，掃描式電子顯微鏡誕生了。
與其它表面分析技術相比，掃描式電子顯微鏡所具有的優點可歸納為以下五條：
1、原子級高分辨率。如它在平行和垂直于樣品表面方向的分辨率分別可達0.1nm和0.01nm，即可以分辨出單個原子，具有原子級的分辨率。
2、可實時地得到實空間中表面的三維圖像，可用于具有周期性或不具備周期性的表面結構研究。這種可實時觀測的性能可用于表面擴散等動態過程的研究。
3、可以觀察單個原子層的局部表面結構，而不是體相或整個表面的平均性質。因而可直接觀察到表面缺陷、表面重構、表面吸附體的形態和位置，以及由吸附體引起的表面重構等。
4、可在真空、大氣、常溫等不同環境下工作，甚至可將樣品浸在水和其它溶液中，不需要特別的制樣技術，并且探測過程對樣品無損傷。這些特點適用于研究生物樣品和在不同試驗條件下對樣品表面的評價，例如對于多相催化機理、超導機制、電化學反應過程中電極表面變化的監測等。
5、配合掃描隧道譜STS(ScanningTunnelingSpectroscopy)可以得到有關表面結構的信息，例如表面不同層次的態密度、表面電子阱、電荷密度波、表面勢壘的變化和能隙結構等。
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