原子力显微镜是一种能够以原子级分辨率成像的显微镜，它主要通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。AFM原子力显微镜的分类可以从多个角度进行介绍，以下是一些主要的分类方式：
一、按生产厂家分类
AFM原子力显微镜的常用设备以进口品牌为主，包括但不限于以下几家知名厂商：
布鲁克（Bruker）：提供材料型和生物型原子力显微镜，如Dimension®系列和Nanowizard系列。
韩国帕克（Park）：展示多种型号原子力显微镜，如NX10、NX20和NX-Hivac等，分别适用于小样品、大样品和高真空环境。
英国牛津仪器（Oxford Instruments）：如Cypher系列，提供多种成像模式和功能。
日本岛津（Shimadzu）：如SPM-Nanoa、SPM-9700和SPM-8100FM等型号，满足不同研究需求。
二、按成像模式分类
AFM原子力显微镜主要有三种基本成像模式，每种模式都有其独特的操作原理和适用场景：
接触模式（Contact Mode）：
探针J端与样品表面保持物理接触，悬臂因样品表面的不平整而上下移动。
优点：能够提供非常高分辨率的图像。
缺点：可能对样品或探针造成损伤，特别是在分析软材料或生物样品时。
非接触模式（Non-contact Mode）：
探针并不直接接触样品表面，而是在样品表面上方几纳米到几十纳米的距离进行扫描。
优点：减少对样品的物理损伤，适用于脆弱或软的样品。
缺点：分辨率通常低于接触模式，且可能受到表面吸附层的影响。
轻敲模式（Tapping Mode）：
也称为振动模式或交变接触模式，探针悬臂以接近其共振频率的频率振动，并轻微敲击样品表面。
优点：结合了接触模式的高分辨率和非接触模式的低损伤特性，适用于多种类型的样品，尤其是软质材料。
缺点：操作和参数设置相对复杂，可能需要更多的调试时间。
三、按功能和应用分类
除了基本成像模式外，原子力显微镜还衍生出多种具有特定功能和应用的成像模式，如：
静电力显微镜（EFM）：用于表面电势成像。
压电力显微镜（PFM）：表征压电材料、铁电材料等的压电响应情况。
开尔文探针显微镜（KPFM）：测试导电探针和样品表面的接触电势差（CPD），同时得到样品的微观表面形貌和表面电学性质信息。
导电探针原子力显微镜（C-AFM）：测量样品表面的电流分布和导电性。
扫描电容显微镜（SCM）：对半导体器件和材料中的二维载流子分布情况进行成像。
这些特殊模式使得AFM原子力显微镜在材料科学、生物学、化学、物理学等多个领域具有广泛的应用前景。
综上所述，原子力显微镜的分类可以从生产厂家、成像模式以及功能和应用等多个角度进行介绍。每种分类方式都反映了AFM原子力显微镜在不同方面的特性和优势，为科研人员提供了多样化的选择。