????????AFM全稱Atomic Force Microscope，即原子力顯微鏡，在AFM中，使用對(duì)微弱力非常敏感的彈性懸臂上的針尖對(duì)樣品表面作光柵式掃描。當(dāng)針尖和樣品表面的距離非常接近時(shí)，針尖尖端的原子與樣品表面的原子之間存在極微弱的作用力（10-12~10-6N），此時(shí)，微懸臂就會(huì)發(fā)生微小的彈性形變。針尖與樣品之間的力F與微懸臂的形變 之間遵循虎克定律：F=-k*x ，其中，k????微懸臂的力常數(shù)。所以，只要測(cè)出微懸臂形變量的大小，就可以獲得針尖與樣品之間作用力的大小。針尖與樣品之間的作用力與距離有強(qiáng)烈的依賴關(guān)系，所以在掃描過程中利用反饋回路保持針尖與樣品之間的作用力恒定，即保持為懸臂的形變量不變，針尖就會(huì)隨樣品表面的起伏上下移動(dòng)，記錄針尖上下運(yùn)動(dòng)的軌跡即可得到樣品表面形貌的信息。這種工作模式被稱為“恒力”模式（Constant Force Mode），是使用最廣泛的掃描方式。

????????AFM的圖像也可以使用“恒高”模式（Constant Height Mode）來(lái)獲得，也就是在X，Y掃描過程中，不使用反饋回路，保持針尖與樣品之間的距離恒定，通過測(cè)量微懸臂Z方向的形變量來(lái)成像。這種方式不使用反饋回路，可以采用更高的掃描速度，通常在觀察原子、分子像時(shí)用得比較多，而對(duì)于表面起伏比較大的樣品不適用。

AFM有三種操作模式，分別是接觸式，非接觸式以及輕敲式。

????（1）接觸式：利用探針和待測(cè)物表面之原子力交互作用(一定要接觸)，此作用力(原子間的排斥力)很小，但由于接觸面積很小，因此過大的作用力仍會(huì)損壞樣品，尤其對(duì)軟性材質(zhì)，不過較大的作用力可得較佳分辨率，所以選擇較適當(dāng)?shù)淖饔昧Ρ闶值闹匾?。由于排斥力?duì)距離非常敏感，所以較易得到原子分辨率。

????????(2) 非接觸式﹕為了解決接觸式之AFM 可能破壞樣品的缺點(diǎn)，便有非接觸式之AFM 被發(fā)展出來(lái)，這是利用原子間的長(zhǎng)距離吸引力來(lái)運(yùn)作，由于探針和樣品沒有接觸，因此樣品沒有被破壞的問題，不過此力對(duì)距離的變化非常小，所以必須使用調(diào)變技術(shù)來(lái)增加訊號(hào)對(duì)噪聲比。在空氣中由于樣品表面水模的影響，其分辨率一般只有55nm，而在超高真空中可得原子分辨率。

????????(3) 輕敲式﹕將非接觸式AFM 改良，將探針和樣品表面距離拉近，增大振幅，使探針再振蕩至波谷時(shí)接觸樣品由于樣品的表面高低起伏，使的振幅改變，再利用接觸式的回饋控制方式，便能取得高度影像。分辨率介于接觸式和非接觸式之間，破壞樣品之機(jī)率大為降低，且不受橫向力的干擾。不過對(duì)很硬的樣品而言，針尖仍可能受損。

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