掃描探針顯微鏡主要可以分為掃描隧道顯微鏡（STM），原子力顯微鏡（AFM），力調(diào)制顯微鏡（FMM），相位檢測顯微鏡（PDM）、靜電力顯微鏡（EFM）、電容掃描顯微鏡（SCM）、熱掃描顯微鏡（SThM）和近場光隧道掃描顯微鏡（NSOM）等各系列顯微鏡。下面來簡單介紹其中的幾種。
1、掃描隧道顯微鏡
掃描隧道顯微鏡的基本原理是基于量子隧道效應(yīng)。當探針的針尖與樣品之間的距離足夠小的時候（＜0.4nm），在探針針尖與樣品間施加一個偏置電壓，就會產(chǎn)生隧道效應(yīng)，電子在探針針尖和樣品之間流動，形成隧道電流。
2、原子力顯微鏡
原子力顯微鏡的基本原理是由樣品表面的原子排列產(chǎn)生的“凸凹不平”，當探針在水平方向進行掃描時，針尖與樣品表面之間的距離在垂直方向便會產(chǎn)生變化。由物理學(xué)理論可以知道，當探針針尖與樣品表面較近的時候，其之間會產(chǎn)生一個原子間力。針尖和樣品之間垂直方向的變化距離形成針尖和試樣面間原子間力的變化。變化的原子間力使得懸臂梁在垂直方向上發(fā)生振動，因此，采用激光束的偏轉(zhuǎn)能夠檢測出這個變化的原子間力。把激光束的偏轉(zhuǎn)信號傳入到計算機中進行處理，就能夠得到試樣面的表面信息。
3、靜電力顯微鏡
靜電力顯微鏡中，探針針尖與樣品的接觸情況是非接觸型。當探針在樣品表面上進行掃描的時候，由于樣品上電荷密度的差異，探針與樣品之間形成的靜電力隨著掃描區(qū)域的改變而變化，因此，通過測量懸臂梁的振幅變化量可以獲得樣品表面的電荷分布情況。
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