カソードルミネッセンス
GaAs や GaN などの直接バンドギャップ半導体はこの技術により最も簡単に調べることができるが、カソードルミネッセンスの放射が弱いケイ素などの間接半導体も調査することができる。特に、転移を起こしたケイ素のルミネセンスは無垢のケイ素のものとは違うので、集積回路中の欠陥をマッピングすることもできる。
近年、電子顕微鏡で行なわれるカソードルミネッセンスにより金属ナノ粒子の表面プラズモン共鳴をも調べられるようになってきた。金属ナノ粒子の表面プラズモンは光を放射・吸収することができるが、半導体中における放射・吸光とは過程が異なる。同様に、カソードルミネッセンスを平面誘電フォトニック結晶およびナノ構造フォトニック材料の局所状態密度をマッピングするのに使うこともできる。