El microscopi electrònic de rastreig, d’escombratge o de scanning (conegut per l’acrònim SEM, de Scanning Electron Microscopy), és un microscopi que per formar la imatge utilitza un feix accelerat d’electrons en comptes de llum visible. La microscòpia òptica té una forta limitació d’augments i resolució a causa de la longitud d’ona de la llum i de les característiques de l’ull humà. L’ona associada a un feix d’electrons té una longitud molt petita i per tant, la imatge formada per aquesta pot tenir una molt gran resolució: aquesta és la base de la microscòpia electrònica, que enlloc de llum usa un feix d’electrons i enlloc de lents de vidre, lents consistents en camps magnètics que desvien els electrons.
Les imatges obtingudes amb aquesta tècnica tenen una gran profunditat de camp, la qual permet que es pugui enfocar simultàniament una gran part de la mostra encara que no estigui en el mateix pla, i produeix imatges d’alta resolució, el que significa que característiques molt petites poden ser examinades amb una alt grau de resolució. Addicionalment, l’impacte del feix d’electrons sobre la mostra dóna lloc a diversos fenòmens físics, el resultats dels quals poden ser recollits i analitzats, de forma que és possible obtenir informació química de la mostra o de part d’aquesta, distribució dels elements que la formen, l’emissió de catodoluminescència, de vegades, aporta informació rellevant…En definitiva, els detectors d’electrons secundaris, retrodispersats i de raigs X acoblats al SEM permeten veure la topografia i morfologia del material, alhora que obtenir-ne la composició química de les diferents zones de la mostra.
La preparació de les mostres és relativament fàcil ja que en la majoria dels casos només es necessita que siguin conductores. Per això la mostra és recobreix amb una capa de metall o carboni molt prima, i és rastrejada o escombrada amb electrons que s’envien des d’un canó. Un detector mesura la quantitat d’electrons que emergeixen de la zona de la mostra i és capaç de presentar el resultat en forma d’imatges en tres dimensions, projectades en una pantalla. La seva resolució és entre 3 i 20 nanòmetres, en funció del microscopi i de les condicions d’observació.
