AFM（原子力顯微鏡）是一種利用原子間的相互作用力來探測和描繪樣品表面形貌的高精度顯微鏡。它主要有三種成像模式：接觸式、非接觸式和輕敲式。以下是這三種模式的原理介紹：

接觸式成像模式：

接觸式AFM的工作原理基于原子間的排斥力。在這種模式下，AFM的探針尖D會與樣品表面進(jìn)行實(shí)際的、柔軟的接觸。當(dāng)探針在樣品表面輕輕掃過時(shí)，接觸產(chǎn)生的力量會使懸臂發(fā)生彎曲。這種彎曲的程度會被高度敏感的探測器捕捉并轉(zhuǎn)化為電信號，進(jìn)而描繪出樣品的表面形貌。

非接觸式成像模式：

非接觸式AFM則是利用了長程的相互作用力，如范德華力和靜電力。在這種模式下，探針尖D始終保持在樣品表面的上方振動，并不與樣品直接接觸。探測器通過檢測這種非接觸性的相互作用力來獲取樣品的表面信息。這種模式的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它對樣品的損傷較小，但可能需要使用較堅(jiān)硬的懸臂來防止意外接觸。

輕敲式成像模式：

輕敲式AFM則結(jié)合了接觸式和非接觸式的特點(diǎn)。在這種模式下，微懸臂在其共振頻率附近做受迫振動，使得振蕩的針尖間斷性地與樣品表面接觸。當(dāng)針尖與樣品不接觸時(shí)，微懸臂以*大振幅自由振蕩；當(dāng)針尖與樣品表面接觸時(shí)，由于空間阻礙作用，微懸臂的振幅會減小。通過反饋系統(tǒng)控制微懸臂的振幅恒定，針尖就能跟隨表面的起伏上下移動，從而獲取樣品的形貌信息。輕敲式成像模式既能減少對樣品的損傷，又能保持較高的成像精度。

總的來說，AFM的三種成像模式各有其特點(diǎn)和應(yīng)用場景，科研人員可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇合適的成像模式。