本发明提供了一种样品位错的扫描透射电镜成像方法，包括如下步骤：在普通透射电镜模式下，倾转样品，拍摄样品在第一晶向的衍射谱，并标定；倾转样品，使样品的位错先后在双束衍射状态下分别成像；将电镜切换进入扫描透射模式，利用高角环形暗场探测器收集图像，分别得到与上述双束衍射对应的扫描透射电镜位错成像。本发明的优点在于，样品处于不同衍射矢量的“双束衍射”位置时，扫描透射电镜成像对不同类型的位错表现出与传统透射电镜位错“双束”衍射衬度像一致的响应关系，即该方法可用于观察和区分半导体材料中不同类型的位错。