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)展起來的原子力顯微鏡無疑為材料的微觀形貌觀察起到了根本性的推動作用。

AFM原子力顯微鏡是基于原子間相互作用力的測定，而不受樣品導(dǎo)電性的影響，其研究對象幾乎不受任何局限，所以利用原子力顯微鏡能較好地實時觀測被測表面的三維立體圖象。當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，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，隨著間距的進一步減小，由于價電子云的相互重疊和兩個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原子力顯微鏡通過檢測原子間的作用力，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而豐富的微觀形貌圖象。

由于原子力顯微鏡具有原子級高分辨率，且放大倍率連續(xù)可調(diào)，探測過程中對樣品表面無損傷，不需要高真空的必要工作條件，且體積小、成本低、性價比高，綜合指標與其它常規(guī)顯微手段相比優(yōu)勢明顯。其突出優(yōu)點是：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。