扫描电子显微镜的样品制备
由于样品台的限制，SEM样品必须足够小，同时可能需要特殊的预处理来增加样品的电导率和稳定性，以便样品能够承受高真空条件和高能电子束的轰击。通常使用导电胶将样品牢固地安装在样品台或短柱上。SEM被广泛用于半导体晶片的缺陷分析，制造商制造出可以检查尺寸为300 mm的半导体晶片的任何部位的仪器。许多仪器都有着可以将该尺寸的物体倾斜45°并提供连续360°旋转的腔室。
非导电样品在被电子束扫过时会有电荷富集，特别是在二次电子成像模式下，这会导致扫描故障和其他图片失真。在SEM中的常规成像中，样品必须导电，至少表面是导电的，并且样品要电接地，以防止静电电荷的累积。除了做好清洁和安装到样品台上时保证导电，金属物体几乎不需要为SEM做特殊的预处理。 非导电材料通常要通过低真空溅射或高真空蒸发沉积在样品上涂覆超薄的导电材料涂层。目前用于样品的涂层导电材料有金、金/钯合金、铂、铱、钨、铬、锇[13] 和石墨。重金属涂层可能会增加低原子序数(Z)样品的信噪比。这种改进是因为高Z材料的二次电子发射得到了增强。
一些生物样品不使用导电材料涂层，而是通过使用不同的OTO染色方法(四氧化锇、硫代碳酰肼、锇)浸渍锇来增加材料的整体电导率。[13][14]
环境扫描电镜(Environmental SEM, ESEM)或扫描电镜的低压操作模式可以用于对不含涂层的非导电样品进行成像。[15] 在ESEM中，样品被放置在相对高压的腔室中，电子光学柱借助差动泵送入腔体以保持电子枪的真空度适当低。样品周围的高压区域中和了电荷，并放大了二次电子信号。低压扫描电子显微镜通常在具有场发射枪(Field-emission gun, FEG)的仪器中进行，场发射枪即使在低加速电压下也能产生高能一次电子和小尺寸光斑。为防止对非导电样品充电，必须调整工作条件，使入射束电流等于出射二次电子电流和背散射电子电流之和，最常见的工作条件加速电压为0.3-4千伏时。
当原始样品因方法限制或法律问题不适合或者不能用于扫描电镜检查时，可以人工合成复制品以避免使用原始样品。该技术分为两步: 一是使用硅基牙科弹性体制造出原始表面的模具，二是通过将合成树脂倒入模具以获得表面复型。[16]
当用背散射电子中成像或进行特征X射线显微分析时，可以将生物和材料样品嵌入树脂再抛光至镜面。
环境扫描电镜无需以下概述的大多制备技术，但是一些生物样品可以在固定时受益。
1 生物样品
扫描电镜的样品，通常要求样品完全干燥，因为样品室处于高真空状态。坚硬、干燥的材料，如木头、骨头、羽毛、干燥的昆虫或贝壳(包括蛋壳[17])在检测时所需的进一步处理很少，但是活细胞和组织以及完整的软体生物需要化学固定来保存和稳定它们的结构。
固定通常首先是将样品浸泡在含有化学固定剂(例如戊二醛，有时与甲醛结合)[18][19][20]和其他固定剂 [21]的缓冲溶液中，可能还有一步用四氧化锇固定。[18] 接下来就是将固定好的组织脱水。由于空气干燥会导致生物样品塌陷和收缩，所以通常采用有机溶剂(如乙醇或丙酮)置换细胞中的水，再临界干燥流体(如液态二氧化碳)置换这些溶剂来实现固定。[22] 二氧化碳最终在超临界状态下被去除，因此在干燥过程中样品中不存在气液界面。
干燥样品一般用粘合剂(如环氧树脂或导电双面胶带)固定在样品台上，并在用显微镜检测前溅射金或金/钯合金。如果要对生物体内部的超微结构进行成像，可以对样品进行切片(用切片机)。
如果扫描电镜装备有低温显微镜的冷冻样品台，可以使用冷冻固定，并用低温扫描电子显微镜对冷冻固定的样品进行检测。[18] 冷冻固定的样品可以在真空下在特殊设备中冷冻断裂，以揭示内部结构，在保持冷冻状态的同时溅射涂层并将其转移到扫描电镜冷冻台上[23] 低温扫描电子显微镜也适用于对温度敏感的材料如冰[24][25] 和脂肪的成像。[26]
冷冻破碎、冷冻蚀刻或冷冻再破碎是一种特别适用于正面观察类脂膜及其掺杂的蛋白质的制备方法。该制备方法揭示了嵌入在磷脂双分子层的蛋白质。
2 材料
样品的背散射电子成像、特征X射线分析和X射线成像通常需要将样品研磨和抛光表面至超光滑表面。经过WDS或能谱分析的样品通常包覆有碳。一般来说，金属在扫描电镜成像之前不会涂覆涂层，因为它们导电而且提供了它们自己的接地路径。
断面分析是对断裂表面的研究，可以在光学显微镜上进行，或通常在扫描电镜上进行。首先是将断裂表面切割成合适的尺寸，并清除其他有机残留物最后将其安装在样品架上，以便用扫描电镜观察。
集成电路可以用聚焦离子束(FIB) 或其他离子束铣削仪器切割，以便在扫描电镜中观察。第一种情况下可以将扫描电镜与FIB结合。
金属、地质样品和集成电路都可以进行化学抛光，以便在扫描电镜中观察。
无机薄膜的高倍成像需要特殊的高分辨率涂层技术。
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