原子力显微镜是一种高分辨的新型显微仪器，具有一系列显著的主要特征，这些特征使其在多个领域得到广泛应用。以下是AFM原子力显微镜的主要特征介绍：
1. 高分辨率与纳米级观测能力
原子级分辨率：原子力显微镜具有原子级别的识别能力，可以在纳米尺度上观测和测量样品表面，其垂直方向的分辨率可达到约0.01nm，这对于表征纳米片厚度等精细结构尤为重要。
多种环境适应性：AFM原子力显微镜可以在多种环境下工作，包括空气或溶液中，这使得它在不同实验条件下都能发挥作用。
2. 多样化的成像模式
接触模式：针尖与样品表面距离较小，利用原子间的斥力进行成像，可获得高解析度图像，但可能导致样品变形和针尖受损，不适合表面柔软的材料。
非接触模式：针尖距离样品表面5-20纳米，利用原子间的吸引力进行成像，不损伤样品表面，可测试表面柔软的样品，但分辨率较低，存在误判现象。
轻敲模式：针尖在扫描过程中周期性地接触和离开样品表面，以减少表面损伤并提高成像分辨率，其分辨率几乎与接触模式相同。
3. 丰富的测试项目与功能
表面形貌与粗糙度测量：原子力显微镜可以精确测量样品表面的形貌、粗糙度等参数，如表面平均粗糙度Ra和均方根粗糙度Rq，为材料表面质量评估提供重要依据。
力学性质测试：通过力曲线分析，AFM原子力显微镜可以表征样品表面的力学性质，如杨氏模量、黏附力等。
特殊模式应用：如PFM（压电力显微镜）、EFM（静电力显微镜）、KPFM（表面电势）等，进一步拓展了原子力显微镜在材料表面物理性质测试方面的应用。
4. 广泛的应用领域
材料科学：用于研究金属、半导体、陶瓷、高分子等材料的表面形貌和物理性质。
生物医学：在生物分子、细胞表面结构等领域发挥重要作用，如研究蛋白质、DNA等生物大分子的表面形态。
半导体加工：在半导体加工过程中，AFM原子力显微镜可用于无损测量高纵比结构（如沟槽和台阶）的深度和宽度，以及表征纳米片厚度等。
5. 样品制备与要求
样品状态可为粉末、液体、块体、薄膜等，但需满足一定的尺寸和表面要求。
粉末样品颗粒一般不超过5微米，液体样品浓度不宜过高以避免粒子团聚损伤针尖。
薄膜或块状样品需标明测试面，并确保表面平整、干净、均匀。
综上所述，原子力显微镜以其高分辨率、多样化的成像模式、丰富的测试项目与功能以及广泛的应用领域等特征，在科学研究和工业生产中发挥着重要作用。