Phương phỏp hiển vi điện tử quột được phỏt triển lần đầu tiờn vào năm 1942 và thiết bị cú giỏ trị thương mại được giới thiệu vào năm 1965. Phương phỏp này được phỏt triển muộn hơn so với TEM [5] là do những khú khăn về mặt điện tử trong việc quột dũng electron.
Nhưng phương phỏp SEM tỏ ra phổ biến hơn so với TEM do SEM cú thể thu được những bức ảnh ba chiều cú chất lượng cao, cú sự rừ nột hơn và khụng đũi hỏi phức tạp trong khõu chuẩn bị mẫu, tuy nhiờn phương phỏp TEM lại cho hỡnh ảnh với độ phúng đại lớn hơn. Phương phỏp SEM đặc biệt hữu dụng bởi vỡ nú cho độ phúng đại cú thể thay đổi từ 10 đến 100.000 lần với hỡnh ảnh rừ nột, hiển thị ba chiều phự hợp cho việc phõn tớch hỡnh dạng và cấu trỳc bề mặt.
Hỡnh 2.3. Sơ đồ nguyờn lý của kớnh hiển vi điện tử quột [5]
Hỡnh 2.3 là sơ đồ đơn giản của thiết bị SEM, chựm electron từ ống phúng được đi qua một vật kớnh và được lọc thành một dũng hẹp. Vật kớnh chứa một số cuộn dõy (cuộn lỏi electron) được cung cấp với điện thế thay đổi, cuộn dõy tạo nờn một trường điện từ tỏc động lờn chựm electron, từ đú chựm electron sẽ quột lờn bề mặt mẫu tạo thành trường quột. Tớn hiệu của cuộn lỏi cũng được chuyển đến ống catụt để điều khiển quỏ trỡnh quột ảnh trờn màn hỡnh đồng bộ với quỏ trỡnh quột chựm electron trờn bề mặt mẫu. Khi chựm electron đập vào bề mặt mẫu tạo thành một tập hợp cỏc hạt thứ cấp đi tới detector, tại đõy nú được chuyển thành tớn hiệu điện và được khuyếch đại. Tớn hiệu điện được gửi tới ống tia catụt và được quột lờn màn hỡnh tạo nờn ảnh. Độ nột của ảnh được xỏc định bởi số hạt thứ cấp đập vào ống tia catụt, số hạt này lại phụ thuộc vào gúc bắn ra của electron khỏi bề mặt mẫu, tức là phụ thuộc vào mức độ lồi lừm bề mặt. Vỡ thế ảnh thu được sẽ phản ỏnh diện mạo bề mặt của vật liệu.