原子力顯微鏡是一種新型的高分辨率原子級表面分析儀。它不僅可以觀察導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料狀掃描隧道顯微鏡的表面現(xiàn)象，還可以用來觀察玻璃和陶瓷等非導(dǎo)體表面的微觀結(jié)構(gòu)。原子力顯微鏡AFM還可以直接觀察氣體、水和油中的物體而不受損傷，很大地拓展了微觀技術(shù)在生命科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)和表面科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

原子力顯微鏡的工作原理：

原子力顯微鏡AFM是利用自身對力敏感的探針針尖與樣品數(shù)據(jù)之間的相互影響作用力來實(shí)現(xiàn)表面成像的，記錄針尖向上和向下的軌跡，以獲取有關(guān)樣品表面形狀的信息。

原子力顯微鏡之間的力 F 與樣品與微懸臂變形 z 之間的力 F 遵循胡克的 F-k-z 定律，其中 k 是微懸臂的力常數(shù)。在 x、 y 掃描過程中，探測器與參考電平之間的距離保持不變，無反饋回路，可以直接測量微懸臂梁成像時的 z 向變形。因?yàn)檫@種方法不使用反饋回路，可以使用較高的掃描速度，通常在觀察原子時，分子比較多的使用，但對于表面起伏的樣品是不適合的。      

與電子顯微鏡相比，原子力顯微鏡AFM具有許多優(yōu)點(diǎn)：如果樣品制備簡單，樣品傳導(dǎo)是否適合儀器；操作環(huán)境不受限制，即可以在真空中或大氣中進(jìn)行；可以計(jì)算受測試區(qū)域的表面粗糙度值等。