原子力顯微鏡的工作模式主要有三種：接觸式（Contact Mode）、非接觸式（Non-contact Mode）和輕敲式（Tapping Mode）。每種模式都有其獨特的優(yōu)缺點。

接觸式

優(yōu)點：

掃描速度快：由于其針尖與樣品始終保持物理接觸，反饋系統能夠迅速響應，使得掃描過程非常迅速。

高分辨率：是**能夠獲得“原子分辨率”圖像的AFM原子力顯微鏡工作模式，尤其適用于在垂直方向上有明顯變化的質硬樣品。

缺點：

圖像質量受橫向力影響：在掃描過程中，針尖在樣品表面滑動，產生的橫向力可能影響圖像質量。

軟質樣品損壞：由于針尖與樣品表面的直接接觸，可能會損壞如生物樣品、聚合體等軟質樣品。

粘著力問題：在大氣環(huán)境中，樣品表面吸附液層的毛細作用可能導致針尖與樣品之間產生較大的粘著力，降低圖像空間分辨率。

非接觸式

優(yōu)點：

樣品無作用力：針尖不與樣品接觸，避免了對樣品的潛在損害。

缺點：

分辨率較低：由于針尖與樣品的非接觸狀態(tài)，導致橫向分辨率降低。

掃描速度慢：為了避免接觸吸附層而導致針尖膠粘，掃描速度通常比接觸式慢。

使用限制：這種模式通常適用于非常怕水的樣品，且對吸附液層的要求較高，否則針尖可能陷入液層，引起反饋不穩(wěn)，刮擦樣品。

輕敲式

輕敲式結合了接觸式和非接觸式的優(yōu)點，同時降低了它們的缺點。在此模式下，針尖以一定的頻率振動，在振動周期的一部分時間內與樣品接觸。這種方式既可以減少橫向力對圖像質量的影響，又能避免針尖與樣品之間的直接刮擦，降低了對樣品的損壞風險。同時，輕敲式也能提供相對較高的掃描速度和分辨率。然而，這種模式也可能存在一些操作復雜和調節(jié)難度較高的問題。

總結來說，不同的原子力顯微鏡工作模式各有其特點和應用范圍，需要根據具體的研究需求和環(huán)境條件來選擇*適合的工作模式。同時，使用者還需要注意操作規(guī)范，以充分發(fā)揮AFM原子力顯微鏡的性能并保護樣品。