Kính hiển vi điện tử quét là một công cụ rất mạnh để nghiên cứu hình thái bề mặt của mẫu, dựa trên hiện tượng phát xạ các điện tử thứ cấp khi mẫu tương tác với điện tử có năng lượng cao. Chùm điện tử đi qua các thấu kính điện từ
tiêu tụ lại thành một điểm rất nhỏ chiếu lên bề mặt mẫu cần nghiên cứu. Do
đặc trưng lồi lõm của mẫu mà điện tử thứ cấp phát ra mạnh ở chỗ mặt mẫu lồi và phát ra yếu hơn ở chỗ mặt mẫu lõm. Bố trí cho chùm điện tử quét trên bề
mặt mẫu và đồng thời cho tia điện tửở đèn hình quét trên màn hình, cách quét của chùm tia điện tử trên màn hình rất đồng bộ với cách quét với cách quét của tia điện tử trên mẫu, chỉ có biên độ quét là khác nhau: Ở mẫu biên độ quét là d, còn ở màn hình biên độ quét là D. Bố trí detector thu điện tử thứ cấp, khi chùm
Hình 2.7. Mặt phản xạ Bragg
hν
dhkl
tia điện tử quét đến chỗ lồi thì nhiều điện tử thứ cấp phát ra, điểm tương ứng trên màn hình là sáng, khi tia điện tử quét đến chỗ lõm trên mẫu thì ít điện tử
thứ cấp phát ra, chỗ tương ứng trên màn hình là tối. Như vậy chỗ sáng tối trên màn hình ứng với chỗ lồi lõm trên bề mặt mẫu. Kích thước ảnh tạo ra trên màn hình lớn gấp D/d kích thước diện tích quét tương ứng trên mẫu, độ phóng đại của ảnh có thể thay đổi nhờ việc thay đổi biên độ quét trên màn hình.
Hình 2.8. Ảnh chụp máy đo SEM