原子力显微镜（AFM）基本原理：接触模式工作原理

在接触模式（Contact Mode）下，原子力显微镜（AFM）探针以一定的压力紧贴样品表面扫描，样品表面的起伏迫使探针悬臂梁上下弯曲，于是探针悬臂梁反射至四象限光电探测器（QPD）上的光斑法向位置（Deflection）也随之变化。将Deflection当前值输入PID反馈控制器与设定值（Setpoint）比较，二者的差值（Error）被转换为相应的输出电压驱动Z扫描器伸长或收缩以抵消样品起伏引起的悬臂梁弯曲量的变化，这个反馈过程可以使Deflection始终维持在Setpoint，此时Z向扫描器伸长或收缩产生的位移即反映了样品的高度起伏，将扫过的所有点的XY坐标与对应的Z向高度结合起来就能重构出样品的表面三维形貌。