掃描探針顯微鏡（Scanning Probe Microscope，SPM）是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的各種新型探針顯微鏡（原子力顯微鏡AFM,激光力顯微鏡LFM，磁力顯微鏡MFM等等）的統(tǒng)稱，是國(guó)際上近年發(fā)展起來(lái)的表面分析儀器，是綜合運(yùn)用光電子技術(shù)、激光技術(shù)、微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、精密機(jī)械設(shè)計(jì)和加工、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、應(yīng)用光學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)高速采集和控制及高分辨圖形處理技術(shù)等現(xiàn)代科技成果的光、機(jī)、電一體化的高科技產(chǎn)品。這種新型的顯微工具與以往的各種顯微鏡和分析儀器相比有著明顯的優(yōu)勢(shì)：
1、SPM具有高分辨率。它可以輕易的“看到”原子，這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡難以達(dá)到的。
2、SPM得到的是實(shí)時(shí)的、真實(shí)的樣品表面的高分辨率圖像，是真正看到了原子。不同于某些分析儀器是通過(guò)間接的或計(jì)算的方法來(lái)推算樣品的表面結(jié)構(gòu)。
3、SPM的使用環(huán)境寬松。電子顯微鏡等儀器對(duì)工作環(huán)境要求比較苛刻，樣品必須安放在高真空條件下才能進(jìn)行測(cè)試。而SPM既可以在真空中工作，又可以在大氣中、低溫、常溫、高溫，甚至在溶液中使用。因此SPM適用于各種工作環(huán)境下的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
與其它表面分析技術(shù)相比，SPM所具有的優(yōu)點(diǎn)：
（1） 具有原子級(jí)高分辨率。STM在平行和垂直于樣品表面方向的分辨率分別可達(dá)0.1nm和0.01nm，即可分辨出單個(gè)原子。
（2） 可實(shí)時(shí)地得到在實(shí)空間中表面的三維圖像，可用于具有周期性或不具備周期性的表面結(jié)構(gòu)研究，這種可實(shí)施觀測(cè)的性能可用于表面擴(kuò)散等動(dòng)態(tài)過(guò)程的研究。
（3） 可以觀察單個(gè)原子層的局部表面結(jié)構(gòu)，而不是個(gè)體像或整個(gè)表面的平均性質(zhì)，因而可直接觀察到表面缺陷、表面重構(gòu)、表面吸附體的形態(tài)和位置，以及由吸附體引起的表面重構(gòu)等。
（4） 可在真空、大氣、常溫等不同環(huán)境下工作，甚至可將樣品浸在水和其它溶液中，不需要特別的制樣技術(shù)，并且探測(cè)過(guò)程對(duì)樣品無(wú)損傷。這些特點(diǎn)特別適用于研究生物樣品和對(duì)不同實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)樣品表面的評(píng)價(jià)，例如對(duì)于多相催化機(jī)理、超導(dǎo)機(jī)制、電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中電極表面變化的監(jiān)測(cè)等。
（5） 配合掃描隧道譜STS（Scanning Tunneling Spectroscopy）可以得到有關(guān)表面電子結(jié)構(gòu)的信息，例如表面不同層次的態(tài)密度、表面電子阱、表面勢(shì)壘的變化和能隙結(jié)構(gòu)等。
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