接觸式或非接觸式測量工具顯微鏡的技術應用
其測量比接觸式方式更加困難。接觸式方式的力要比非接觸式
的力大幾個數量級。另外，用于非接觸式原子力顯微鏡的懸臂比接
觸式原子力顯微鏡的懸臂較硬(典型的是21～lOON／m)。因為軟的
懸臂易與樣品接觸。在非接觸式方式中小的力值和用于非接觸式原
子力顯微鏡的懸臂的大的硬度，是造成非接觸式原子力顯微鏡信號
小的兩個因素，因此測量較困難。故用一靈敏的交流感測裝置于非
接觸式原子力顯微鏡的操作。在非接觸模式中，系統以靠近硬的懸
臂的共振頻率(100～400kHz)，振動懸臂，振幅為幾十埃。當探針
接近樣品表面時，它能探測到共振頻率和振幅的變化。這種靈敏檢
測裝置提供了在圖像中低于埃的垂直的分辨率，就像接觸式原子力
顯微鏡。
懸臂共振頻率的變化可作為力梯度變化的測量，其能反映探針
頂端與樣品間距離的變化，或樣品外形的變化。在非接觸式原子力
顯微鏡模式中，系統監視懸臂的共振頻率或振動振幅，通過上下移
動掃描儀，以及經過其反饋系統的輔助使之保持一常數。通過使共
振頻率或振幅保持一常數，系統探針到樣品的平均距離也保持一常
數。像接觸式原子力顯微鏡(定力模式)，掃描儀的運動用于產生數
據組。非接觸式原子力顯微鏡不受探針或樣品下降的影響，這些影
響有時用接觸式原子力顯微鏡進行無數次掃描之后可以被觀察到。
在剛性的樣品中，接觸式或非接觸式圖像看上去是相同的。然而如
果幾個單層濃縮水放在剛性樣品的表面時，圖像看上去完全不同。
在接觸式模式中原子力顯微鏡的操作將穿過液體層在測量表面下面
成像。然而在非接觸式原子力顯微鏡中在液體層的表面成像，對于
樣品調制很低時表面可能被原子力顯微鏡的探針劃傷。另一種可利
用的原子力顯微模型是間斷接觸式。
