材料檢測與分析
掃描探針顯微鏡（scanning probe microscope）
掃描探針顯微鏡完全不用光、也不用射束——它用一根極尖的探針去「觸摸」表面，就像盲人讀點字、或唱針循著溝槽走。它把一根只有幾個原子寬的針尖拖過（或輕輕點觸）表面，記錄針尖上下起伏，逐個原子地建構出真正的三維高度圖。它兩個著名的形式是 STM（掃描穿隧顯微鏡）與 AFM（原子力顯微鏡）。
在 STM 中，針尖被保持得離導電表面極近，使電子「穿隧」越過縫隙；這股穿隧電流對距離異常敏感（每變化 0.1 奈米就改變約十倍），因此讓電流維持定值，就能把表面描繪到原子的幾分之一。在 AFM 中，末端帶著針尖的微小懸臂會因原子間的推拉力而彎曲；一束雷射從懸臂反射，量出這個彎曲。AFM 對絕緣體也管用，這正是它較為通用的原因。
SPM 在垂直解析度上無人能及——它能量出僅一個原子高的台階——並給了我們表面上單一原子的第一批真實影像。它是奈米科技、薄膜，以及研究從矽到 DNA 各種表面的核心工具。注意事項：它緩慢地成像一小塊區域，真實的針尖形狀會扭曲陡峭的特徵（你有一部分成的是針尖的像），而且它只描繪最外層表面，不及底下。
一台 AFM 掃描矽晶圓鍍層一塊 5 微米見方的區域，回報表面粗糙度為 0.3 奈米 RMS——比幾個原子還平滑——而高度圖中清楚解析出約 0.3 奈米的單一原子台階。
一根近乎原子級尖銳的針尖觸摸表面，把高度描繪到原子的幾分之一。
SPM 用實體針尖量測表面，因此影像是真實表面與針尖形狀的疊合——鈍針尖會讓尖銳特徵看起來變圓。而 STM 需要導電樣品；絕緣體要用 AFM。
又稱
另見