隨著納米科學(xué)技術(shù)的興起與發(fā)展，常規(guī)顯微鏡由于本身的局限越來(lái)越不能勝任微觀領(lǐng)域的形貌觀察及分析。而基于掃描隧道顯微鏡基本原理發(fā)展起來(lái)的原子力顯微鏡無(wú)疑為材料的微觀形貌觀察起到了根本性的推動(dòng)作用。

AFM原子力顯微鏡是基于原子間相互作用力的測(cè)定，而不受樣品導(dǎo)電性的影響，其研究對(duì)象幾乎不受任何局限，所以利用原子力顯微鏡能較好地實(shí)時(shí)觀測(cè)被測(cè)表面的三維立體圖象。當(dāng)一根十分尖銳的微探針在縱向充分逼近樣品表面至數(shù)納米更小間距時(shí)，微探針的原子和樣品表面的原子之間將產(chǎn)生相互作用的原子力。

原子力的大小與間距之間存在一定的曲線關(guān)系。在間距較大的起始階段，原子力表現(xiàn)為引力，隨著間距的進(jìn)一步減小，由于價(jià)電子云的相互重疊和兩個(gè)原子核的電荷閱相互作用，原子力又轉(zhuǎn)麗表現(xiàn)為斥力，該排斥力隨著間距的縮短而急劇增大。因此，AFM原子力顯微鏡通過(guò)檢測(cè)原子間的作用力，利用原子力與間距之間的關(guān)系曲線，可獲得樣品表面真實(shí)而豐富的微觀形貌圖象。

由于原子力顯微鏡具有原子級(jí)高分辨率，且放大倍率連續(xù)可調(diào)，探測(cè)過(guò)程中對(duì)樣品表面無(wú)損傷，不需要高真空的必要工作條件，且體積小、成本低、性價(jià)比高，綜合指標(biāo)與其它常規(guī)顯微手段相比優(yōu)勢(shì)明顯。其突出優(yōu)點(diǎn)是：不僅適用于導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體樣品，還可應(yīng)用于真空、大氣以及液體環(huán)境。