扫描探针显微镜具有接触、轻敲、相移成像、抬起等多种工作模式，是一款集成原子力显微镜、摩擦力显微镜、扫描隧道显微镜、磁力显微镜和静电力显微镜于一体的设备，可以测量样品的表面特性，如形貌、粘弹性、摩擦力、吸附力和磁/电场分布等等。

　　扫描探针显微镜可实时获得样品表面的实空间三维图像。既适用于具有周期性结构的表面，又适用于非周期性表面结构的检测，可在真空、大气、常温、常压等条件下工作，甚至可将样品浸在液体中，不需要特殊的样品制备技术，除此之外，其理论横向分辨率可达0.1nm，而纵向分辨率更高达0.01nm，从而可获得物质表面的原子晶格图像，这使其成为了除了场离子显微镜和高分辨率透射电子显微镜外，第三个能在在原子尺度上观察物质结构的显微镜。

　　扫描探针显微镜控制技术的介绍：

　　1、MIMO控制：显微镜控制器需要同时控制水平扫描和垂直定位。水平平面x轴的高速运动会引起轴向振动，水平高速扫描也会引起探头与样品之间的垂直振动。耦合引起的定位误差严重影响SPM的成像质量，甚至损坏探针和扫描样品。

　　2、水平方向控制：水平方向控制使得探头能够通过控制压电致动器在样品表面上完成重复的光栅扫描，即，在X轴上重复地和快速地跟踪三角波轨迹，并且在Y轴上相对缓慢地跟踪斜率轨迹。水平方向控制使SPM探头能够在样品表面快速准确地跟踪扫描轨迹，从而实现SPM的高速扫描精度和扫描速度。

　　3、竖直方向控制：显微镜的垂直方向由压电致动器控制，以控制探针和样品表面之间的距离，使得探针和样品表面之间的物理相互作用是最稳定的(或者探针和样品表面之间的距离以固定值稳定)。垂直定向精度直接影响SPM和纳米操作的成像精度，定位速度影响SPM的成像速度。