透射电子显微镜（TEM）和扫描透射电子显微镜（STEM）

透射电子显微镜（TEM分析）和扫描透射电子显微镜（STEM）是使用电子束成像样品的类似技术。 TEM分析和STEM的图像分辨率约为1-2Å。高能电子（80-200 keV）通过电子透明样品（约100 nm厚）传输。 TEM和STEM的空间分辨率比 SEM 但往往需要更复杂的样品制备。

尽管TEM和STEM比许多其他常用的分析工具更耗时，但是可以从这些技术获得各种信号，从而可以在纳米级进行化学分析。除了高图像分辨率外，还可以表征晶体相，晶体取向（使用电子衍射实验），生成元素图（通过使用 EDS or EELS），并获取突出基本对比度（Z对比度或HAADF-STEM模式）的图像。这些都可以从精确定位的nm范围内完成。 STEM和TEM是用于薄膜和IC样品的出色故障分析工具。