接触式或非接触式测量工具显微镜的技术应用
其测量比接触式方式更加困难。接触式方式的力要比非接触式
的力大几个数量级。另外，用于非接触式原子力显微镜的悬臂比接
触式原子力显微镜的悬臂较硬(典型的是21～lOON／m)。因为软的
悬臂易与样品接触。在非接触式方式中小的力值和用于非接触式原
子力显微镜的悬臂的大的硬度，是造成非接触式原子力显微镜信号
小的两个因素，因此测量较困难。故用一灵敏的交流感测装置于非
接触式原子力显微镜的操作。在非接触模式中，系统以靠近硬的悬
臂的共振频率(100～400kHz)，振动悬臂，振幅为几十埃。当探针
接近样品表面时，它能探测到共振频率和振幅的变化。这种灵敏检
测装置提供了在图像中低于埃的垂直的分辨率，就像接触式原子力
显微镜。
悬臂共振频率的变化可作为力梯度变化的测量，其能反映探针
顶端与样品间距离的变化，或样品外形的变化。在非接触式原子力
显微镜模式中，系统监视悬臂的共振频率或振动振幅，通过上下移
动扫描仪，以及经过其反馈系统的辅助使之保持一常数。通过使共
振频率或振幅保持一常数，系统探针到样品的平均距离也保持一常
数。像接触式原子力显微镜(定力模式)，扫描仪的运动用于产生数
据组。非接触式原子力显微镜不受探针或样品下降的影响，这些影
响有时用接触式原子力显微镜进行无数次扫描之后可以被观察到。
在刚性的样品中，接触式或非接触式图像看上去是相同的。然而如
果几个单层浓缩水放在刚性样品的表面时，图像看上去完全不同。
在接触式模式中原子力显微镜的操作将穿过液体层在测量表面下面
成像。然而在非接触式原子力显微镜中在液体层的表面成像，对于
样品调制很低时表面可能被原子力显微镜的探针划伤。另一种可利
用的原子力显微模型是间断接触式。
