Kắnh hiển vi ựiện tử quét loại kắnh hiển vi ựiện tử có thể quan sát bề mặt mẫu với ựộ phân giải cao của bề mặt mẫu vật bằng cách sử dụng một chùm ựiện tử hẹp quét trên bề mặt mẫu. Việc tạo ảnh của mẫu vật ựược thực hiện thông qua việc ghi nhận và phân tắch các bức xạ phát ra từ tương tác của chùm ựiện tử với bề mặt mẫu vật. Trong kắnh hiển vi ựiện tử quét, ựiện tử ựược phát ra từ súng phóng ựiện tử (có thể là phát xạ nhiệt, hay phát xạ trường...), sau ựó ựược tăng tốc và hội tụ thành một chùm ựiện tử hẹp (cỡ vài trăm Angstrong ựến vài nanômét) nhờ hệ thống thấu kắnh từ. Thế tăng tốc của SEM thường chỉ từ 0 kV ựến 50 kV vì sự hạn chế của thấu kắnh từ, việc hội tụ các chùm ựiện tử có bước sóng quá nhỏ vào một ựiểm kắch thước nhỏ sẽ rất khó khăn. Sau ựó quét trên bề mặt mẫu nhờ các cuộn quét tĩnh ựiện. độ phân giải của SEM ựược xác ựịnh từ kắch thước chùm ựiện tử hội tụ, mà kắch thước của chùm ựiện tử này bị hạn chế bởi quang sai, chắnh vì thế mà SEM không thể ựạt ựược ựộ phân giải tốt như TEM. Ngoài ra, ựộ phân giải của SEM còn phụ thuộc vào tương tác giữa vật liệu tại bề mặt mẫu vật và ựiện tử. Khi ựiện tử tương tác với bề mặt mẫu vật, sẽ có các bức xạ phát ra, sự tạo ảnh trong SEM và các phép phân tắch ựược thực hiện thông qua việc phân tắch các bức xạ này. Trong ựó bức xạ tạo bởi các ựiện tử thứ cấp (secondary electrons) chắnh là chế ựộ ghi ảnh thông dụng nhất của kắnh hiển vi ựiện tử quét. Chùm ựiện tử thứ cấp có năng lượng thấp (thường nhỏ hơn 50 eV) ựược ghi nhận bằng ống nhân quang nhấp nháy. Vì chúng có năng lượng thấp nên chủ yếu là các ựiện tử phát ra từ bề mặt mẫu với ựộ sâu chỉ vài nanomet, do vậy chúng tạo ra ảnh hai chiều của bề mặt mẫu. Như vậy, chụp ảnh SEM là một trong những phương pháp rất hữu hiệu ựể nghiên cứu bề mặt của mẫu trong ựó bức xạ tạo bởi các ựiện tử thứ cấp (secondary electrons) chắnh là chế ựộ ghi ảnh thông dụng nhất của kắnh hiển vi ựiện tử quét. Chùm ựiện tử thứ cấp có năng lượng thấp (thường nhỏ hơn 50 eV) ựược ghi nhận bằng ống nhân quang nhấp nháy. Vì chúng có năng lượng thấp nên chủ yếu là các ựiện tử phát ra từ bề mặt mẫu với ựộ sâu chỉ vài nanomet, do vậy chúng tạo ra ảnh hai chiều của bề mặt mẫu. Như vậy, chụp ảnh SEM là một trong những phương pháp rất hữu hiệu ựể nghiên cứu bề mặt của mẫu.
Các ảnh SEM của kem tản nhiệt trong luận án này ựược thực ựo trên kắnh hiển vi ựiện tử quét phát xạ trường S - 4800 (hãng Hitachi - Nhật) thuộc Phòng Thắ nghiệm trọng ựiểm Vật liệu và linh kiện ựiện tử - Viện Khoa học Vật liệu, với ựộ phóng ựại của hệ có thể lên ựến 800.000 lần.