Spectroscopia electronică Auger (AES) este adesea folosită pentru a determina compoziția chimică a unui strat subțire, microscopic, al unei suprafețe. Particulele numite electroni sunt în mod obișnuit îndreptate spre material, declanșând efectul Auger, în care un electron din învelișul interior al unui atom este îndepărtat, o particulă de nivel superior îi ia locul și este emis un alt electron. Efectuată într-un vid ultra-înalt, testarea este de obicei realizată cu un pistol cu electroni, analizor, detector și înregistrator de date. Informațiile sunt de obicei analizate grafic; natura vârfurilor ajută de obicei la identificarea compușilor prezenți în probă.
Fasciculele de electroni sunt adesea folosite, deși uneori sunt eliberate raze X. Tipul de material testat determină care este utilizat; oxizii, de exemplu, se pot degrada dacă sunt expuși la niveluri ridicate de electroni. Substanțele pot fi identificate deoarece energia unui electron Auger este de obicei unică pentru element. În spectroscopia electronică Auger, particulele care scapă nu sunt în general la fel de energice ca altele. În general, acestea trebuie să fie foarte aproape de suprafață pentru a putea scăpa, iar orice gaz prezent în timpul AES poate împiedica particulele să ajungă la detector.
Un pistol de electroni folosit în spectroscopia electronică Auger constă de obicei dintr-o sursă pentru particule și o lentilă care focalizează fasciculul. Lentila poate fi fie electrostatică, fie electromagnetică; care este folosit depinde de rezoluția necesară. Un analizor de energie electronică care face parte dintr-o tehnică de spectroscopie electronică Auger poate sorta particulele emise în funcție de nivelul lor de energie. Analizorul poate fi proiectat fie ca o oglindă cilindrică, fie ca două carcase concentrice emisferice.
Detectoarele cu un singur sau multicanal sunt adesea utilizate pentru spectroscopia electronică Auger. Datele sunt apoi analizate prin seturi de vârfuri pe un grafic. Scanările durează de obicei câteva minute, în timp ce măsurătorile de înaltă rezoluție pot dura până la 25 de minute. O scanare de sondaj identifică de obicei ce elemente sunt prezente, în timp ce o altă scanare poate spune cât de concentrați sunt anumiți atomi. Dacă fasciculul este scanat peste eșantion, atunci poate fi produsă o hartă a suprafeței măsurate.
Știința spectroscopiei electronice Auger este adesea folosită în multe aplicații de fizică și chimie. Pe lângă identificarea elementelor de pe suprafețe, poate fi folosit și pentru a detecta oxidarea și coroziunea. Răspunsul la temperatură și oboseala asociată pot fi analizate folosind AES. Tehnica poate fi folosită și pentru a inspecta circuitele integrate pentru contaminanți, dar o limitare a procesului este că există adesea deteriorarea suprafeței materialului testat.