SPM是一個(gè)大的種類(lèi)，目前，SPM家族中已經(jīng)產(chǎn)生了二三十種顯微鏡，如掃描隧道顯微鏡STM）、原子力顯微鏡（AFM）、磁力顯微鏡（MFM）、靜電力顯微鏡（EFM）、近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡（SNOM）等等。
SPM的工作原理是基于微觀或介觀范圍的各種物理特性，通過(guò)原子線(xiàn)度的極細(xì)探針在被研 究物質(zhì)的表面上方掃描時(shí)檢測(cè)探針—樣品兩者之間的相互作用,以得到被研究物質(zhì)的表面特性，不同類(lèi)型的SPM之間的主要區(qū)別在于它們的針尖特性及其相應(yīng)的針尖----樣品相互作用方式的不同。

1.掃描系統(tǒng)：
   1.1 掃描模式：STM恒流/恒高模式，I-Z/I-V曲線(xiàn)測(cè)量；AFM接觸/橫向力/輕敲/相移模式，力曲線(xiàn)測(cè)量
   1.2 zui大掃描范圍：50μm*50μm掃描器（可選配100μm*100μm掃描器）
       單一大量程自適應(yīng)掃描器不更換技術(shù)，zui大100μm掃描器可達(dá)HOPG原子分辨率
   1.3 分辨率：
           掃描隧道顯微鏡STM：X-Y向0.1nm；Z向0.01nm；HOPG原子定標(biāo)
           接觸模式AFM：X-Y向0.2nm；Z向0.03nm；云母晶格定標(biāo)
           輕敲模式AFM：X-Y向0.2nm，Z向0.1nm；DNA樣品驗(yàn)證
           單一大量程自適應(yīng)掃描器不更換技術(shù)，zui大100μm掃描器可達(dá)HOPG原子分辨
   1.4 樣品臺(tái)尺寸：直徑≤Φ65mm，厚度≤30mm，重量≤15g
   1.5 探針識(shí)別：自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前針尖類(lèi)型，軟硬件自動(dòng)切換到相應(yīng)的工作模式，無(wú)需人工干預(yù)。
   1.6 探針保護(hù)：*設(shè)計(jì)的針尖保護(hù)技術(shù)，包括自動(dòng)進(jìn)針保護(hù)和平滑移動(dòng)保護(hù)，能有效降低樣品對(duì)針尖的損傷，使儀器長(zhǎng)時(shí)間保持高分辨圖像。
   1.7 探針趨近：高精度高速伺服電機(jī)，控制針尖自動(dòng)逼近樣品，行程<30mm，步長(zhǎng)<23nm
   1.8 樣品移動(dòng)：計(jì)算機(jī)控制 高精度電控樣品移動(dòng)平臺(tái)（國(guó)內(nèi)*配置）
   1.9 納米加工：矢量刻蝕功能 、圖形刻蝕功能（選配）
　
2.樣品定位功能模塊
   2.1 高分辨CCD光學(xué)顯微系統(tǒng)：在計(jì)算機(jī)上成像，用于觀察探針和樣品，放大倍數(shù)80—600倍，視場(chǎng)1.6mm，工作距離10cm，配套控制及成像軟件。一體式設(shè)計(jì)，工作過(guò)程中不必移開(kāi)，可全程隨時(shí)觀測(cè)。
   2.2 高精度電控樣品移動(dòng)平臺(tái)：計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，配合光學(xué)顯微系統(tǒng)進(jìn)行精確樣品移動(dòng)和定位，全程可視；
       2.2.1 移動(dòng)范圍5mm*5mm，單步zui小步長(zhǎng)50nm
       2.2.2 高精度電控移動(dòng)平臺(tái)和單一大量程自適應(yīng)掃描器技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)從zui大量程到zui小幾納米掃描范圍內(nèi)，全程計(jì)算機(jī)控制樣品定位，無(wú)盲點(diǎn)
       2.2.3 直接用鼠標(biāo)拖動(dòng)待測(cè)區(qū)到目的地，計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)移動(dòng)
       2.2.4 可任意設(shè)置原點(diǎn)位置，一鍵返回（計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)回到設(shè)置的原點(diǎn)位置）
       2.2.5 可任意標(biāo)記多個(gè)測(cè)樣點(diǎn)，編制定位路徑，計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)到達(dá)各設(shè)定的測(cè)樣點(diǎn)
       2.2.6 可直接輸入X、Y方向移動(dòng)數(shù)值，計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)定位 國(guó)內(nèi)*配置，其它廠商只提供手動(dòng)調(diào)節(jié)的精密螺桿移動(dòng)平臺(tái)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)樣品精密定位搜尋。
   2.3 單一大量程自適應(yīng)掃描器：zui大100μm掃描器可達(dá)HOPG原子分辨率，測(cè)樣過(guò)程中不用更換掃描器可實(shí)現(xiàn)從50微米—幾納米掃描范圍連續(xù)定位高精度成像（*核心關(guān)鍵技術(shù)）
               
3.控制系統(tǒng)：
   3.1 控制/采集精度：采用雙16位掃描/采樣差分同步獨(dú)立高壓放大技術(shù)，16通道雙16位A/D （精度相當(dāng)于23位）；12通道16位D/A；4通道雙16位D/A（精度相當(dāng)于23位）
   3.2 反饋方式：8通道  數(shù)字化反饋+數(shù)控模擬反饋
   3.3 中樞控制器：32位ARM技術(shù)，16 M RAM ，2M Flash ROM
   3.4 中樞總線(xiàn)：數(shù)字總線(xiàn)：速度24M/s，寬度16位；外部地址總線(xiàn)：速度24M/s，寬度8位；固件下載總線(xiàn)：速度500Kb/s，寬度8位，可直接遠(yuǎn)程下載升級(jí)可編程電子器 件中的程序；模擬總線(xiàn)：-10～+10V，信噪比200000：1。
   3.5 中樞總線(xiàn)余量：3通道16位D/A；3通道雙16位A/D（精度相當(dāng)于23位）；20位DIO
   3.6 擴(kuò)展余量：16通道16位D/A；16通道雙16位A/D（精度相當(dāng)于23位）
   3.7 高壓?jiǎn)卧?plusmn;300V 紋波噪聲1.5mV；4通道雙16位D/A（精度相當(dāng)于23位）提供掃描器XYZ三個(gè)方向的控制電壓；可擴(kuò)展到8通道
   3.8 計(jì)算機(jī)接口：USB2.0接口
   3.9 掃描頻率：0.1～300Hz
   3.10 掃描角度：-180?~180?連續(xù)可調(diào)
   3.11 圖像采樣點(diǎn)：128×128/ 256×256 / 512×512 / 1024×1024 / 2048×2048可調(diào)
   3.12 電流檢測(cè)靈敏度≤10pA
   3.13 力檢測(cè)靈敏度≤1pN
   3.14 預(yù)置隧道電流：1pA～50nA
   3.15 偏置電壓：-10～+10V
　
4.軟件系統(tǒng)：
   4.1 操作系統(tǒng)：Windows 98/2000/XP
   4.2 在線(xiàn)控制軟件：四窗口圖像界面，可觀察4個(gè)不同數(shù)據(jù)通道同步成像;系統(tǒng)智能記憶功能：一個(gè)參數(shù)改變，相關(guān)參數(shù)會(huì)根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)到*范圍；壓電陶瓷非線(xiàn)性校正，曲面擬合校正，樣品傾斜校正等。
   4.3 圖像處理軟件：3D顯示，濾波處理，圖像修飾，邊緣增強(qiáng)、形態(tài)學(xué)處理、圖像格式轉(zhuǎn)換，圖像幾何變換、調(diào)色板設(shè)置等。
   4.4 數(shù)據(jù)分析軟件：粗糙度分析，顆粒度分析，剖面分析，膜厚分析、臺(tái)階分析、各種曲線(xiàn)統(tǒng)計(jì)/分析等。
   4.5 軟件開(kāi)發(fā)模板：便于用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，完成特殊的數(shù)據(jù)處理功能。
   4.6 專(zhuān)業(yè)膜厚/臺(tái)階測(cè)量分析軟件：用SPM儀器測(cè)量膜厚的技術(shù)關(guān)鍵在于有效搜尋到并能夠控制探針移動(dòng)到薄膜或者臺(tái)階的邊沿，只有使用我們國(guó)內(nèi)*配置的高精度電控樣品移動(dòng)平臺(tái)配合CCD系統(tǒng)才可以做到。
   4.7 遠(yuǎn)程控制軟件：支持遠(yuǎn)程網(wǎng)控技術(shù)，提供遠(yuǎn)程培訓(xùn)、遠(yuǎn)程檢修、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)服務(wù)（選配）
   4.8 軟件服務(wù)包：軟件以插件方式終身享受免費(fèi)升級(jí)服務(wù)。
　
5.工作條件：
   5.1 環(huán)境溫度：0-35攝氏度
   5.2 相對(duì)濕度：0-65%
   5.3 工作電壓：220V（±10%），50Hz