原子力显微镜是一种利用微力探针对样品表面进行成像和测量的高分辨率显微镜技术。其探针作为核心部件，根据应用需求和技术特点有多种分类。以下是对AFM原子力显微镜探针的详细介绍：
一、主要分类
接触模式探针
特点：探针J端和样品做柔软性的“实际接触”，当针尖轻轻扫过样品表面时，接触的力量引起悬臂弯曲，进而得到样品的表面图形。
应用：表面形貌观察。
注意事项：由于探针与样品直接接触，因此要求探针较软，即悬臂的弹性系数小，一般小于1N/m。同时，接触面积极小，相对形成过大的作用力可能损害样品，尤其是软性材质，所以设定适当的作用力非常重要。
非接触/轻敲模式探针
特点：在非接触模式中，针尖在样品表面的上方振动，始终不与样品接触，探测器检测的是范德华作用力和静电力等对成像样品没有破坏的长程作用力。轻敲模式中，针尖以一定的频率和振幅在样品表面振动，探测器检测的是针尖受迫振动时的共振频率和振幅变化。
应用：表面形貌观察，对软样品特别有利于提高分辨率。
优势：对样品作用力小，探针的寿命较接触模式稍长。
导电探针
制备：通过对普通探针镀10~50纳米厚的Pt（以及别的提高镀层结合力的金属，如Cr、Ti、Ir等）得到。
应用：EFM（静电力显微镜）、KFM（开尔文力显微镜）、SCM（扫描电容显微镜）等。
新产品：碳纳米管针尖、金刚石镀层针尖、全金刚石针尖、全金属丝针尖等，这些新技术克服了普通导电针尖的短寿命和分辨率不高的缺点。
磁性探针
制备：通过在普通轻敲和接触模式的探针上镀Co、Fe等铁磁性层制备。
应用：MFM（磁力显微镜）。
注意事项：分辨率比普通探针差，使用时导电镀层容易脱落。
大长径比探针
特点：专为测量深的沟槽以及近似铅垂的侧面而设计生产。分辨率很高，但使用寿命一般。
技术参数：针尖高度大于9μm；长径比5:1；针尖半径小于10nm。
金刚石碳探针
制备：一种是在硅探针的针尖部分上加一层类金刚石碳膜，另外一种是全金刚石材料制备（价格很高）。
特点：具有很大的耐久性，减少了针尖的磨损，从而增加了使用寿命。
此外，还有生物探针（分子功能化）、力调制探针、压痕仪探针等，这些探针根据特定的应用需求和技术特点而设计。
二、探针的材质与制备
原子力显微镜探针基本都是由MEMS技术加工Si或者Si3N4来制备。探针针尖半径一般为10到几十nm。微悬臂通常由一个一般100500μm长和大约500nm5μm厚的硅片或氮化硅片制成，典型的硅微悬臂大约100μm长、10μm宽、数微米厚。
三、探针的选择与使用
在选择AFM原子力显微镜探针时，需要考虑样品的性质、测试环境以及所需的分辨率等因素。例如，对于软性材质或容易移动的样品，应选择轻敲模式探针以减少对样品的损伤；对于需要测量电磁性能的样品，则应选择导电探针或磁性探针等。同时，在使用过程中也需要注意探针的磨损和保养，以延长其使用寿命并保持高分辨率。
综上所述，原子力显微镜探针的分类多种多样，每种探针都有其独特的特点和应用范围。在选择和使用时，需要根据实际需求进行综合考虑。