? ? ? ? ?非接觸模式指的是控制探針使其在樣品的表面上方20-100nm的距離處進(jìn)行掃描，探針一直保持不跟樣品的表面接觸，因此探針針尖不會(huì)對(duì)樣品造成污染或者是產(chǎn)生破壞，避免了接觸模式中會(huì)遇到的一些問題。在非接觸模式中，探針針尖與樣品間的作用力是很弱的長(zhǎng)程作用力一范德華力和靜電力。因?yàn)榉兜氯A力要遠(yuǎn)比接觸模式下的原子力小，很難得到微懸臂受力彎曲的變形量。為了提高信噪比，通過壓電元件來驅(qū)動(dòng)懸臂在其共振頻率處的振動(dòng)，在探針的針尖上施加振蕩信號(hào)，因?yàn)榉兜氯A力的梯度作用，懸臂的彈性常數(shù)發(fā)生變化，引起微懸臂的共振頻率減小，通過測(cè)量懸臂振動(dòng)的振幅，頻率，還有相位的變化，便于用來進(jìn)行檢測(cè)探針針尖與樣品間的較小的作用力，探針針尖與樣品間的距離是通過維持微懸臂共振頻率與振幅來控制的。同時(shí)在探針針尖跟樣品之間施加可調(diào)交流電壓信號(hào)，使得兩者之間產(chǎn)生附加靜電力，通過鎖相放大技術(shù)提取這個(gè)信號(hào)就能夠獲得樣品表面的電荷密度分布，表面電勢(shì)以及介電常數(shù)等表面電性質(zhì)。這也就是所謂的AC檢測(cè)方式，也是測(cè)量遠(yuǎn)程力所采用的方法。
? ? ? ? ?從理論上來說，我們可以控制探針針尖在完全脫離表面但是又較為接近的距離處進(jìn)行掃描，但是在實(shí)際的操作過程中難度是非常大的，一般控制在100nm左右，因?yàn)闃悠放c探針針尖的距離較大，會(huì)使非接觸模式的分辨率比接觸模式的分辨率要低。此外，樣品的表面形貌與靜電力混合作用于針尖，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果沒有辦法分離樣品表面相貌以及靜電力信息，如表面電勢(shì)的突然變化，表面電荷都可以產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的靜電力力梯度場(chǎng)，所以探針的軌跡并不是反映樣品的真實(shí)形貌，而是靜電力與范德華力共同作用的力梯度場(chǎng)的輪廓。同樣，這種混合作用也導(dǎo)致了測(cè)量樣品電特性時(shí)的誤差。
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