表面粗糙度對掃描電鏡（SEM）分辨率的影響主要體現(xiàn)在電子信號的產(chǎn)生、收集以及束斑聚焦等方面：

1. 電子信號散射與收集效率

光滑表面：入射電子束作用后，二次電子和背散射電子的出射方向較可控，探測器能收集信號，成像對比度和分辨率較高。

粗糙表面：電子會在表面不同角度散射，信號分布不均，部分二次電子可能被表面遮擋或散失，導(dǎo)致圖像邊緣模糊、分辨率下降。

2. 幾何陰影效應(yīng)

當(dāng)表面存在凹坑或陡峭突起時，低角度區(qū)域可能無法被電子束充分照射，或產(chǎn)生探測死角。

陰影區(qū)信號不足，會在圖像上表現(xiàn)為暗區(qū)，降低細(xì)節(jié)分辨率。

3. 焦深與束斑穩(wěn)定性

SEM 的成像依賴電子束在表面形成小束斑。

對于平整樣品，可以在一個焦平面上獲得清晰圖像。

但粗糙樣品表面起伏大，不同區(qū)域處于不同高度，超出電子束的焦深范圍，導(dǎo)致某些區(qū)域清晰而其他區(qū)域模糊。

4. 電荷效應(yīng)增強（對非導(dǎo)電樣品）

粗糙表面容易出現(xiàn)局部電荷集中，因幾何形狀導(dǎo)致電子積累不均勻。

電荷不均會進一步干擾束斑穩(wěn)定和信號收集，加劇分辨率下降。

5. 加速電壓與粗糙度的耦合效應(yīng)

在高加速電壓下，電子入射深度更大，粗糙度的相對影響稍弱。

在低加速電壓下，電子主要與表面相互作用，此時粗糙度對分辨率的影響明顯。