在掃描電子顯微鏡（SEM）中，電子束與樣品相互作用會產生多種信號，不同的檢測模式對應不同的物理信息。常見的檢測模式主要有以下幾類：

1. 二次電子模式

原理：入射電子與樣品原子相互作用，激發出低能二次電子。

特點：對樣品表面非常敏感（信息深度 1–10 nm），主要反映表面形貌。

應用：觀察表面形貌、顆粒、裂紋、納米結構。

2. 背散射電子模式

原理：入射電子與樣品原子發生彈性散射后反射出樣品。

特點：對原子序數敏感（原子序數越大，信號越強，像中越亮）。

應用：區分材料成分、觀察相分布、組織差異。

3. X 射線能譜

原理：入射電子激發樣品原子內層電子躍遷，產生特征 X 射線。

特點：能夠定性或半定量分析樣品元素組成。

應用：元素分布、點分析、面掃描、線掃描。

4. 陰極熒光模式

原理：電子轟擊激發樣品產生可見光。

特點：反映材料的能帶結構和缺陷。

應用：半導體、礦物、熒光材料研究。

5. 透射電子模式（部分 SEM 支持）

原理：高能電子透過超薄樣品，被探測器收集。

特點：類似透射電鏡成像，可看到內部結構。

應用：生物薄片、納米顆粒、超薄材料分析。

6. 電子背散射衍射

原理：傾斜樣品，背散射電子與晶格衍射，形成花樣。

特點：提供晶體取向、晶界、織構等信息。

應用：材料科學中晶體學研究。