晶體生長(zhǎng)理論在發(fā)展過程中形成了很多模型，可是這些模型大多是理論分析的間接研究，它們和實(shí)際情況究竟有無出入，這是人們*為關(guān)心的。因而人們希望用顯微手段直接觀察到晶面生長(zhǎng)的過程。用光學(xué)顯微鏡、相襯干涉顯微鏡、激光全息干涉術(shù)等對(duì)晶體晶面的生長(zhǎng)進(jìn)行直接觀測(cè)，也取得了一些成果。但是，由于這些顯微技術(shù)分辨率太低，或者是對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求過高，出現(xiàn)了很多限制因素，不容易對(duì)生長(zhǎng)界面進(jìn)行分子原子級(jí)別的直接觀測(cè)。原子力顯微鏡則為我們提供了一個(gè)原子級(jí)觀測(cè)研究晶體生長(zhǎng)界面過程的全新有效工具。利用它的高分辨率和可以在溶液和大氣環(huán)境下工作的能力，為我們精確地實(shí)時(shí)觀察生長(zhǎng)界面的原子級(jí)分辨圖像、了解界面生長(zhǎng)過程和機(jī)理創(chuàng)造了難得的機(jī)遇。

近幾年，國(guó)外學(xué)者已經(jīng)開始利用afm原子力顯微鏡進(jìn)行晶體生長(zhǎng)機(jī)理的研究，特別是研究生長(zhǎng)界面的動(dòng)態(tài)過程，這些研究已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)的晶體生長(zhǎng)理論和模型帶來了沖擊和挑戰(zhàn)，在此基礎(chǔ)上，晶體生長(zhǎng)理論可望有新的突破。這方面的工作不僅有利于晶體生長(zhǎng)理論本身的發(fā)展，而且有利于指導(dǎo)晶體生產(chǎn)實(shí)踐，具有重要的理論和實(shí)際意義。應(yīng)用原子力顯微鏡研究和修正晶體生長(zhǎng)機(jī)理已取得以下一些比較典型的進(jìn)展。

美國(guó)科學(xué)家展示了一種新技術(shù)，就是利用afm原子力顯微鏡觸發(fā)晶體生長(zhǎng)的初結(jié)并實(shí)時(shí)地控制和觀察晶體生長(zhǎng)過程。美國(guó)西北大學(xué)的ChadMirkin與同事用涂有多聚物的原子力顯微鏡探針在石英基片上完成了對(duì)一種多聚物晶體的生長(zhǎng)、觀察和控制。Mirkin小組先在室溫下用afm原子力顯微鏡探針將一滴多聚DL賴氨酸（PLH）滴在石英基片上。接著，他們用探針掃描這個(gè)基片，掃描區(qū)域?yàn)?×8微米。在不斷地掃描過程中，他們先是發(fā)現(xiàn)了兩塊三角形的結(jié)晶，其中一塊邊長(zhǎng)只有320納米。他們看到這兩顆“種子”不斷地生長(zhǎng)，同時(shí)其它的晶體也在不斷出現(xiàn)。他們還發(fā)現(xiàn)如果在原子力顯微鏡探針上涂上一層PLH就可以對(duì)晶體的生長(zhǎng)進(jìn)行控制。在控制實(shí)驗(yàn)中，PLH是直接滴在石英基片上的，他們?cè)斐隽烁鞣N大小的隨意結(jié)構(gòu)和三角形晶體。當(dāng)溫度提升至35°C時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)晶體由三棱柱結(jié)構(gòu)變成了立方體結(jié)構(gòu)。

這一對(duì)晶體的研究技術(shù)較之傳統(tǒng)X射線衍射法，*小研究對(duì)象要小5個(gè)數(shù)量級(jí)。這一進(jìn)展的意是：以前由于晶體體積太小而無法用傳統(tǒng)方法研究的晶體初期生長(zhǎng)過程首次展示在人們面前。