扫描电子显微镜（SEM）能够成像具有优于一个纳米的分辨率的物体。为了使这种情况下，米为纳米的大小为大理石的大小。纳米根据定义，纳米技术的小限制是十亿分之一（10-9）米。氢原子是直径纳米的四分之一。细菌长度为0.5至5微米，数量级更大。
扫描电子显微镜能够以10倍至500,000倍的放大倍数的能力或呈现图像，最强大的光学显微镜的限制为250倍。
SEM产生带电子枪的电子束。电子束通过电磁场和透镜在真空中穿过显微镜，将其聚焦到样品上。一旦光束命中样品，电子和X射线就会从样品中喷射。探测器收集这些X射线，反向散射的电子和二次电子，并将它们转换为进入类似于电视屏幕的屏幕的信号。这产生了最终图像。
通过用高度聚焦的电子光束将其扫描SEM通过扫描样品。在调查中撞击样品中的单个原子，随后检测到电子，从而可以提取关于表面细节的信息以及内部结构。
感兴趣的物体可以在接近0°K，或在升高的温度，潮湿或干燥，加压或在真空中观察。
第一批真正的sme是在上世纪30年代制造的，但在之后的30年里，它们都没有投入商用。目前，许多制造商生产这些复杂的仪器。他们是昂贵的。一般来说，价格甚至不会在供应商网站上公布。
如可以预期的那样，用浓缩的电子扫描扫描过程可以产生强的静电电荷，这将防止成像。因此，有必要将样品连接到电路。如果样品是金属的，则这不存在问题，但是必须在成像之前通过施加电镀（具体地，溅射，不传统电镀）来制备非金属物体。经常使用黄金。另一种方法是将扫描限制为低压模式。
sem被广泛应用于集成电路的分析，在那里遇到了具有挑战性的尺寸前沿。
SEM操作通常基于具有钨长丝阴极的电子枪的热离子发射。钨是合适的，因为它具有高熔点和低蒸气压。
冷凝器透镜和扫描线圈或偏转器板将0.2keV至40keV电子束聚焦到样品上，覆盖直径为5nm的面积。
扫描隧道显微镜（STM）与SEM显着不同。它能够在横向分辨率的十倍到0.1纳米的成像物体。这完全是量子领域。量子力学是隧道的理论依据。从经典的角度来看，如果传统的物体遇到一种难以穿透的屏障，则它将无法更远。然而，在量子结构域中，具有最小质量的物体，例如电子，也具有波浪的属性，这使得它能够穿过其他难以造成的屏障。此活动被称为隧道。当电子处于或附近Fermi水平时出现它。
伦敦纳米技术中心的STM。
STM的中心概念是在样品附近放置一个小的导电尖端。在这两点之间施加偏置电压，电子就穿过它们之间的真空。根据基尔霍夫电流定律，可以在电路的任何一点测量隧穿电流，隧穿电流的大小取决于针尖位置、施加电压和样品的局部密度状态。因为前两个变量是已知的，第三个变量可以在扫描过程中很容易地计算出来，这为成像提供了基础。
电流相对于位置的变化或位置相对于电流的变化可以被映射。这两种方法被称为恒高模式和恒流模式。
如可以预期的那样，如果有任何振动，STM可以产生的高分辨率的成像，因此隔离和刚性框架是必不可少的。过去使用了磁悬浮，但目前通常的策略是机械或气体弹簧安装。
除了成像，STM尖端被用来在原子尺度上实际操作物体。关于这一切将走向何方，存在着巨大的争论。由于STM设备处于技术的前沿，它已成为人们关注的焦点。纳米技术的支持者热情高涨，而世界末日的社区看到了负面影响。
灰粘是一个用来描述世界末日灾难性事件的术语，在这个事件中，自我复制的微型机器人吞噬了整个地球，寻找材料来建造更多的自己。一个历史频道的广播推测，可以自我复制的纳米机器人可以被释放到路易斯安那州的海岸去清理石油泄漏。由于编程上的错误，它们可能不会把饮食限制在离岸石油产品上，而是转向内陆寻找营养。在这种情况下，该公司推测:“几天之内，地球就会变成尘埃。”
虽然这种情况看起来是幻想，但它应该提醒我们，纳米技术可能会对我们的世界产生负面影响。STM，在这种情况下，可能以我们目前无法预测的方式发挥作用。
帖子扫描电子显微镜之间的差异
还有扫描隧道显微镜首先出现了测试和测量提示．
了下:测试和测量提示
