SEM(Scanning Electron Microscope, 주사전자현미경)은 고해상도의 이미지와 물질의 표면 특성을 분석하기 위해 전자를 사용하는 정밀한 현미경의 일종이다. SEM은 시료의 표면을 전자 빔으로 스캔하면서 방출된 전자들을 측정하여 이미지를 생성한다. 이 과정에서 전자 밀도가 높은 영역과 낮은 영역의 차이로 인해 고유한 이미지를 형성할 수 있다.

SEM은 일반적으로 진공 상태에서 작동하며, 시료는 전자와의 상호작용을 최적화하기 위해 전도성이 있도록 코팅되기도 한다. SEM의 해상도는 수십 나노미터에 이를 수 있어, 나노스케일 구조의 분석에도 적합하다. 표면의 형상 및 조성을 조사할 수 있는 능력 덕분에, SEM은 재료과학, 생명과학, 나노기술 등 여러 분야에서 널리 사용된다.

SEM은 다양한 신호를 감지하여 시료에 대한 상세한 정보를 제공할 수 있는데, 여기에는 이차전자, 반사전자, 내부전자 등이 포함된다. 이러한 신호들은 시료의 물리적 및 화학적 특성을 이해하는 데 중요한 역할을 한다. SEM의 장점은 높은 공간 해상도와 함께 상대적으로 간단한 시료 준비 과정이 있다는 점이다.

하지만 SEM은 시료의 내부 구조를 시각화하는 데는 제한적이며, 시료의 두께가 너무 두꺼운 경우 전자의 투과가 어려워 이미지 품질이 저하될 수 있다. 또한, SEM은 일반적으로 약한 전자 및 방사선에 민감한 생물학적 샘플을 직접 분석하는 데는 제약이 있을 수 있다. 이러한 이유로, SEM은 다른 전자현미경 기술과 함께 보완적으로 사용되기도 한다.