Kính hiển vi điện tử quét (từ đây gọi là SEM) là một loại kính hiển vi điện tử, nó tạo ra hình ảnh của mẫu bằng cách quét qua mẫu một dòng điện tử. Các điện tử
tương tác với các nguyên tử trong mẫu, tạo ra những tín hiệu khác nhau chứa đựng những thông tin về hình thái cũng như thành phần của mẫu. Dòng điện tử thường được quét trong máy raster và vị trí của dòng điện tử kết hợp với các tín hiệu tạo ra hình ảnh. SEM có thểđạt đến độ phân giải 1 nm.
Các loại tín hiệu sinh ra do dòng điện tử quét là điện tử thứ cấp (secondary electrons (SE)), điện tử tán xạ ngược (back-scattered electrons (BSE), tia X đặc trưng (characteristic X ray) v.v... Detector điện tử thứ cấp là phổ biến cho tất cả các loại máy SEM. Rất ít máy có detetor dùng cho tất cả các tín hiệu. Trong đa số các trường hợp, tín hiệu từ điện tử thứ cấp (secondary electron image) hay SEM cho hình ảnh với độ
phân giải cao và bộc lộ ra những chi tiết trên bề mặt có thể lên đến 1 nm. Do dòng điện tử hẹp, ảnh SEM có độ sâu của trường (depth of field) lớn tạo ra bề mặt ba chiều rõ ràng rất hữu ích cho việc nghiên cứu bề mặt vật liệu.
Điện tử tán xạ ngược (BSE) là dòng điện tử phản xạ từ mẫu bởi tán xạđàn hồi. BSE thường dùng để phân tích SEM cùng với phổ từ tia X đặc trưng bởi vì cường độ
tín hiệu của tín hiệu BSE phụ thuộc vào phân tử khối (Z) của mẫu. Ảnh BSE cung cấp thông tin về sự phân bố các nguyên tố khác nhau trong mẫu.
Trong luận án này, phương pháp SEM sử dụng để xác định hình thái của vật liệu