原子力顯微鏡的工作模式主要有三種：接觸式（Contact Mode）、非接觸式（Non-contact Mode）和輕敲式（Tapping Mode）。每種模式都有其獨特的優(yōu)缺點。

接觸式

優(yōu)點：

掃描速度快：由于其針尖與樣品始終保持物理接觸，反饋系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)，使得掃描過程非常迅速。

高分辨率：是**能夠獲得“原子分辨率”圖像的AFM原子力顯微鏡工作模式，尤其適用于在垂直方向上有明顯變化的質(zhì)硬樣品。

缺點：

圖像質(zhì)量受橫向力影響：在掃描過程中，針尖在樣品表面滑動，產(chǎn)生的橫向力可能影響圖像質(zhì)量。

軟質(zhì)樣品損壞：由于針尖與樣品表面的直接接觸，可能會損壞如生物樣品、聚合體等軟質(zhì)樣品。

粘著力問題：在大氣環(huán)境中，樣品表面吸附液層的毛細(xì)作用可能導(dǎo)致針尖與樣品之間產(chǎn)生較大的粘著力，降低圖像空間分辨率。

非接觸式

優(yōu)點：

樣品無作用力：針尖不與樣品接觸，避免了對樣品的潛在損害。

缺點：

分辨率較低：由于針尖與樣品的非接觸狀態(tài)，導(dǎo)致橫向分辨率降低。

掃描速度慢：為了避免接觸吸附層而導(dǎo)致針尖膠粘，掃描速度通常比接觸式慢。

使用限制：這種模式通常適用于非常怕水的樣品，且對吸附液層的要求較高，否則針尖可能陷入液層，引起反饋不穩(wěn)，刮擦樣品。

輕敲式

輕敲式結(jié)合了接觸式和非接觸式的優(yōu)點，同時降低了它們的缺點。在此模式下，針尖以一定的頻率振動，在振動周期的一部分時間內(nèi)與樣品接觸。這種方式既可以減少橫向力對圖像質(zhì)量的影響，又能避免針尖與樣品之間的直接刮擦，降低了對樣品的損壞風(fēng)險。同時，輕敲式也能提供相對較高的掃描速度和分辨率。然而，這種模式也可能存在一些操作復(fù)雜和調(diào)節(jié)難度較高的問題。

總結(jié)來說，不同的原子力顯微鏡工作模式各有其特點和應(yīng)用范圍，需要根據(jù)具體的研究需求和環(huán)境條件來選擇*適合的工作模式。同時，使用者還需要注意操作規(guī)范，以充分發(fā)揮AFM原子力顯微鏡的性能并保護樣品。