原子力显微镜(AFM)便是结合以上三个部分来将样品的表面特性呈现出来的:在原子力显微镜(AFM)的系统中,使用微小悬臂(cantilever)来感测针尖与样品之间的相互作用,这作用力会使微悬臂摆动,再利用激光将光照射在悬臂的末端,当摆动形成时,会使反射光的位置改变而造成偏移量,此时激光检测器会记录此偏移量,也会把此时的信号给反馈系统,以利于系统做适当的调整,最后再将样品的表面特性以影像的方式给呈现出来。
3.原子力显微镜的工作模式
原子力显微镜的工作模式是以针尖与样品之间的作用力的形式来分类的。主要有以下几种:
3.1 接触模式


将一个对微弱力极敏感的微悬臂的一端固定,另一端有一微小的针尖,针尖与样品表面轻轻接触。由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力(10e-8~10e-6N),由于样品表面起伏不平而使探针带动微悬臂弯曲变化,而微悬臂的弯曲又使得光路发生变化,使得反射到激光位置检测器上的激光光点上下移动,检测器将光点位移信号转换成电信号并经过放大处理,由表面形貌引起的微悬臂形变量大小是通过计算激光束在检测器四个象限中的强度差值(A+B)-(C+D)得到的。将这个代表微悬臂弯曲的形变信号反馈至电子控制器驱动的压电扫描器,调节垂直方向的电压,使扫描器在垂直方向上伸长或缩短,从而调整针尖与样品之间的距离,使微悬臂弯曲的形变量在水平方向扫描过程中维持一定,也就是使探针-样品间的作用力保持一定。在此反馈机制下,记录在垂直方向上扫描器的位移,探针在样品的表面扫描得到完整图像之形貌变化,这就是接触模式。
3.2 横向力(摩擦力)显微镜(LFM) 


