讨论了扫描针显微镜作为一种显微工具的优势和不足，介绍了把ＳＰＭ应用于超精密加工检测领域所要注意的问题，指出纳米级加工机理的研究将依赖于ＳＰＭ的复合化及多功能化，只有实现了加工与检测的一体化才能正确评价加工方法及工艺参数的优化选择，从而引导超精密加工的发展。

正 材料表面相糙度对其机械性能有很大影响,因此对粗糙度的检测是非常重要的。多年来人们一直努力发展粗糙度的检测技术,相继出现了干涉显微镜,接触式轮廓仪等仪器。这些仪器虽然能以较高的深度分辨率在常压下检测多种不同材料表面,但横向分辨率低。例如:接触式轮廓仪的最大横向分辨率只有100nm,即不能探测小于100nm的微观结构。扫描电镜虽然有较高的横向分辨率,但其深度分辨率较低,并且只能在真空环境中工作。八十年代初发展起来的扫描隧道显微镜(STM)开创了观测材料表面微观结构的新途径。这种仪器即使工作在大气环境中也能同时以很高的横向分辨率(最高～0.2nm)和深度分辨率(最高～0.01nm)给出金属、半导体等材料表面的三维图象。本文介绍了我们自己研制的STM并讨论了用STM

利用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）在液体中和大气中对同一区域的固体表面进行观察，发现了在水中和大气中测得的ＳＴＭ表面形貌并不相同，在水中测得的样品表面比在大气中测得的显得光滑，并对此现象进行了初步讨论。更多还原

扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）由于具有原子量级的分辨率，所以在表面物理、化学、生物等领域得到了越来越广泛的应用。我们研制了一个ＡＦＭ／ＳＴＭ系统，它利用隧道电流检测微悬臂的位移，既可用作ＡＦＭ，又可作为ＳＴＭ。本文介绍了这个系统的微悬臂的设计和研制。实验表明，这种微悬臂使系统可以达到纳米量级的分辨率。

设计了一种以基于尺蠖运动原理的微动台为核心的扫描隧道显微镜（STM）机械机构，利用有限元方法对微动台部分的结构进行分析，对其静态、模态特性进行了实验研究。结果表明：微动台具有较大的行程和较好的稳定性，载物力可以达到16．7N，最小步距约8．8nm，行程14mm。

扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）由于具有原子量级的分辨率，所以在表面物理，化学，生物学领域得到了越来越广泛的应用。但是，扫描隧道显微镜只能观察导电样品，这就限制了它的应用范围。

依据显微观测技术的发展过程，介绍了普通的光学显微镜和20世纪流行的电子显微镜，详细阐述了以扫描隧道显微镜和激光扫描共焦显微镜为代表的新型显微镜系列的发展，以及各类显微镜的基本工作原理和应用情况。

为了提高扫描隧道显微镜微位移工作台的定位精度,提出了一种基于遗传算法的神经网络PID控制方案.微位移工作台以压电陶瓷为驱动器、柔性铰链为导向机构,在分析工作原理的基础上,建立了工作台的数学模型.神经网络PID控制器对工作台进行闭环控制,能够在线调整网络加权值,实时改变PID控制器的系数,减小工作台的位移误差.利用遗传算法的全局搜索能力对BP网络的初始权值进行学习优化,有效消除了神经网络对初始权值敏感和容易局部收敛的缺陷,改善了控制器的控制效果.性能测试表明,12μm阶跃参考输入下的稳态误差从3.24%减小到2.55%,稳态时间从1.7 s缩短到1.1 s.

开放式多功能扫描探针显微镜、集成扫描隧道显微镜、原子力显微镜、横向力显微镜和静电力显微镜,具有接触、半接触和非接触工作模式,可进行作用力、电流、电位、光能量等参数的高度局域综合测量,具有极高的开放性和可扩展性,支持用户进行二次开发.

利用电化学扫描隧道显微镜和扫描隧道谱对ｎ型硅抛光片（１１１）表面的微缺陷和表面电子结构做了初步研究。大量Ｓｉ表面不同部位的ＳＴＭ表面形貌象表明，抛光片中粗糙度的为几个纳在面积平整区与许多不规则微缺陷区共存。轻掺Ｓｉ（１１１）表面较为平整，微结构边缘平滑，尺寸较大；重掺Ｓｉ表面微缺陷密度高，结构复杂，平整度明显降低。同时观察到大量有规律的缺陷。