介绍了使用原子力显微镜在电场作用下诱导表面局部阳极氧化反应的机理，分析了偏置电压、氧化物厚度对氧化物生长速度的影响，以及湿度和电压对氧化物的尺寸的影响，指出了现阶段AFM纳米加工技术的不足，并对未来的AFM纳米加工技术进行了展望。

为了实现大范围纳米计量,研制了双成像单元原子力显微镜,采用光栅作参考样品,同时对光栅和被测样品扫描成像,得到两幅具有相同横向尺度的图像,通过计算参考光栅的周期数,就能精确测定被测样品图像的尺寸.提出了一种实现大范围扫描和纳米计量的新方法,利用步进电机交替移动XY扫描器,扫描获得一系列的光栅样品图像和被测样品图像对,通过拼接对应的序列图像,可获得两幅大范围的光栅图像和被测样品图像,计数参考图像中光栅的周期数,即可测定被测图像的尺度,实现对被测图像的大范围纳米计量.

提出了一种测量物体微位移的新方法.原子力显微镜作为测量工具,样品和扫描器置于待测物体上,物体每移动一定距离就由AFM扫描获得一幅样品图像,由此获得一系列连续的序列图像.采用模板匹配方法检测相邻序列图像的偏移,从而可计算出物体的微位移.实验结果表明,用该方法还可实现物体二维方向的微位移测量,且精度达到纳米量级.

研制了一种基于原子力显微镜的薄膜厚度检测系统.该系统首先绘制薄膜轮廓曲线,根据曲线找到薄膜边界,然后计算镀膜区与无膜区的高度差,得到薄膜厚度.跟台阶仪、光学轮廓仪相比,该系统具有操作简单、抗干扰能力强、精度高的优点.实验表明.该系统有很高的重复性,能够精确测量各种不同性质的薄膜的厚度.

原子力显微镜（AFM）已经广泛应用于纳米科技领域。为获得准确的测量结果,对AFM非线性进行测量和校正是非常必要的。AFM非线性的测量方法有电容测微仪法、激光干涉法和扫描图像相关分析法等,其中图像相关分析法具有原位和简单等优点。本文应用图像相关方法,对不同漂移速率和扫描面积情况下的非线性测量结果进行实验对比分析。结果表明,漂移速率和扫描面积是影响图像相关法测量AFM非线性准确性的重要因素。

本文报告了用有证标准粒子研制成紧密排列的亚微米标准样品,并给出了研制成的标准样品的不确定度评估.将结果与国际先进的标准参考物质进行了分析比较.该亚微米标准粒子的紧密排列的标准样品在扫描电子显微镜和原子力显微镜放大倍率校准中有实际的应用价值.

本文提出了用纯净水对粉末样品充分湿润以后，把粉末样品置于空气中，待其自然蒸发到样品表面只有分子结合水以后再进行AFM扫描成像的粉末样品原子力显微镜研究方法。通过分析实验过程发现，原始粉末样品颗粒表面大量的过剩电荷被分子结合水层中和，解决了扫描过程中颗粒易于粘到针尖上的问题；颗粒间存在的分子结合水与毛细管水，使颗粒之间结合牢固，解决了扫描过程不稳定的问题。实验结果表明，该法获得的粉末样品形貌图清晰真实，且具有简单易行，适用范围广的特点。另外，该方法提出了一种针尖在大气中振动．而被扫描样品在液体中的复合扫描环境，具有进一步深入研究和推广的价值。

原子力显微镜（AFM）是当前进行材料表面微观形貌观察及分析的强有力工具之一。本文主要介绍一种隧道显微镜（STM）检测方式的原子力显微镜纳米检测系统（AFM.IPC-208B）,该AFM系统设计是在STM.IPC-205B系统设计的基础上,采用隧道电流工作方式,将STM与AFM功能组合兼容。文章详细阐述了AFM.IPC-208B系统的设计原理、镜体、扫描控制以及数据采集。新设计的AFM.IPC-208B系统仍具有0.1nm的分辨率,检测范围为0～2mm×2mm,系统操作简易,工作效率高,与原STM.IPC-205B系统兼容,工作性能稳定可靠。

显微技术是一门对物质微小区域进行化学成分分析、显微形貌观察、微观结构测定的显微分析技术，广泛应用于各科学领域。近年来出现的近场光学显微镜，是对普通光学显微镜的一种改进，而原子力显微镜、声学显微镜，则是人们不断开发其他显微技术的成果。这些新型显微镜在生物医学领域中都有着非常广泛的应用和迅猛的发展。

在原子力显微镜（atomic force microscope，AFM）原位定位观察中，时常会遇到因失去标记物而无法定位的情况。本文介绍了一种在表面标记物被覆盖后，运用原子力显微镜的操纵功能，将标记物上的覆盖物“扫”开，重新找到标记物并用于精确定位的方法。以对高序热解石墨（highly ordered pyrolytic graphite，HOPG）表面牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）吸附的原位观察为例，在BSA膜覆盖HOPG表面的原子台阶后．采用接触模式AFM扫描，将BSA“扫”开，露出HOPG原子台阶作为标记，对图像上的结构进行精确定位。通过调节设置点、扫描范围、扫描速率、扫描线数、偏置值等戍像参数及扫描时间，可以控制“清扫”的力度和范围。