3.化学力显微镜
虽然LFM对所研究体系的化学性质只能提供有限的信息，但作为LFM新应用而发展起来的化学力显微镜（CFM）技术，却具有很高的化学灵敏性。通过共价结合修饰有机单层分子后的力显微镜探针尖，其顶端具有完好控制的官能团，能够直接探测分子间相互作用并利用其化学灵敏性来成像。这种新的CFM技术已经对有机和水合溶剂中的不同化学基团间的粘附和摩擦力进行了探测，为模拟粘附力并且预测相互作用分子基团数目提供了基础。一般来讲，测量得到的粘附力和摩擦力大小与分子相互作用强弱的变化趋势是一致的。充分理解这些相互作用力，能够为合理解释不同官能团以及质子化、离子化等过程的成像结果提供基础。Frisbie等利用一般的SFM，改变针尖的化学修饰物质，对同一扫描区间进行扫描得到反转的表面横向力图像。这一研究开拓了侧向力测量的新领域，可以研究聚合物和其他材料的官能团微结构以及生物体系中的结合、识别等相互作用。
4.检测材料不同组分的特殊SFM技术
随着SFM技术及其应用的不断发展，在SFM形貌成像基础上发展起来多种新的特殊SFM技术。这些技术利用不同的表面性质，能够很好地区分开在形貌上差别很小或是材料表面上难以检测到的不同组分。
5．4．1力调制技术
力调制（force modulation）成像是研究表面上不同硬度（刚性）和弹性区域的SFM技术。可以验明复合物、橡胶和聚合混合物中不同组分间的转变，测定聚合物的均匀性，成像硬基底上的有机材料，检测集成电路上的剩余感光树脂以及验明不同材料的污染情况等。
图5.3给出了力调制成像示意图
使用力调制技术，探针在扫描的垂直方向有一小的振荡（调制），比扫描速度快很多。样品上的作用力大小被调制在设置点附近，这样样品上的平均作用力同简单接触模式是相等的。当探针与样品接触时，表面阻止了微悬臂的振荡并引起它的弯曲。在相同作用力条件下，样品刚性区域的形变要比柔性区域小很多。也就是说，对开垂直振荡的探针，刚性表面对其产生更大的阻力，随之微悬臂的弯曲就较大。微悬臂形变幅度的变化就是对表面相对刚性程度的测量。形貌信息（直流或非振荡形变）与力调制数据（AC或振荡形变）是同时采集的。早期的力调制是在压电扫描器z方向加一调制信号来诱导垂直振荡。
这项技术虽然得到广泛应用，但也存在一些缺点。额外高频调制信号加到压电扫描器，能激发扫描器的机械共振，这有可能降低形貌和力调制图像的质量。新发展的力调制系统包含一个额外的压电调制控制器来分别独立调制针尖位置，减少了扫描器共振的乱真激发。结合先进的Interleave扫描技术，力调制技术对样品刚性的鉴别具有相当高的灵敏度，并且减少了调制和形貌中假象存在的可能性。使用力调制技术在那些形貌特征差别不明显的表面上，进行表面相对弹性的观察研究是很有意义的。已有人将力调制技术应用到聚环氧乙烷和聚苯乙烯膜的定域弹性测量，以及对它们的嵌段膜组分进行分析的研究。力调制技术在聚合物、半导体、材料组成和其他领域有着很大的应用前景。
