Phân tích lớp sơn lớp phủ có thể thực hiện bởi Kính hiển vi điện tử quét (SEM) TESCAN cùng với EDS, giúp chúng ta thu được độ phóng đại rất cao – lên tới 1 triệu lần. Tuy nhiên, việc phân tích lỗi lớp phủ bằng SEM thường chỉ sử dụng độ phóng đại lên tới 10.000X và một số mức phóng đại thấp hơn có thể đạt được bằng kính hiển vi quang học. SEM có một số tính năng hữu ích khác mà kính hiển vi quang học không thể thực hiện. Một trong những tính năng đó là độ sâu ảnh lớn (Depth of Focus) cho phép chụp ảnh bề mặt nét (không bị nhòe) ở những nơi có độ mấp mô lớn. Hình ảnh bề mặt của một miếng thép thu được bằng SEM được cung cấp như Hình 1 đến Hình 6 dưới đây theo thứ tự tăng dần độ phóng đại. Lớp phủ trên thép đã được loại bỏ bằng cách sử dụng chất làm bong sơn hóa học để lộ bề mặt thép bên dưới để kiểm tra. Độ sâu ảnh và toàn bộ hình ảnh có thể được lấy nét đồng thời, dù ở độ phóng đại thấp hay cao. Độ rõ nét của hình ảnh vượt xa những gì có thể đạt được bằng kính hiển vi quang học.
Phân tích lớp sơn lớp phủ bằng Kính soi nổi
SEM sẽ quét một khu vực được quan tâm của mẫu với chùm electron hội tụ năng lượng cao, rồi phân tích các điện tử & bức xạ phát ra. Có thể sử dụng ba chế độ hình ảnh bằng các loại đầu dò khác nhau: Điện tử thứ cấp (SE), Điện tử tán xạ ngược (BSE) và Phổ năng lượng tán xạ tia X (EDS).
Các electron bật ra khỏi các nguyên tử nằm gần bề mặt của mẫu được gọi là “Điện tử thứ cấp”. Các electron này được thu nhận bởi đầu dò SE tích điện dương của kính hiển vi và tín hiệu điện tử tạo ra được chuyển thành hình ảnh bề mặt với thang màu xám tối (tương phản), trong đó sự tăng dần của màu xám mô tả hình thái bề mặt mẫu. Các hình ảnh được thể hiện trong Hình 1 đến Hình 3 được tạo ra bởi đầu dò điện tử thứ cấp SE. Đầu dò SE chỉ tương tác một một lớp mỏng phía trên bề mặt (như trong Hình 7), và kết quả là hình ảnh được tạo ra là một kiểu ảnh SEM xradia versa phổ biến mà chúng ta thường thấy. SE phát ra từ sâu bên trong mẫu được hấp thụ bởi các nguyên tử khác vì SE có năng lượng thấp.