AFM與SEM
隨著納米技術、微生物學和電子學等新技術的發展，探索更小世界的需求也在迅速增長。由於顯微鏡是提供小物體放大圖像的工具，人們對發展不同的顯微鏡技術以提高分辨率做了大量的研究。雖然第一代顯微鏡是一種光學解決方案，在那裡透鏡被用來放大圖像，但目前的高分辨率顯微鏡遵循不同的方法。掃描電子顯微鏡（SEM）和原子力顯微鏡（AFM）是基於這兩種不同的方法。
原子力顯微鏡
原子力顯微鏡使用探針掃描樣品表面，探針根據表面性質上下移動。這個概念類似於盲人通過手指在表面上移動來理解表面的方式。原子力顯微鏡技術是由Gerd Binnig和Christoph Gerber於1986年引進的，並於1989年投入商業使用。
尖端由金剛石、硅和碳納米管等材料製成，連接在懸臂樑上。針尖越小，成像的分辨率越高。目前大多數原子力顯微鏡都具有納米級的分辨率。懸臂樑的位移測量採用了不同的方法。最常用的方法是用一束反射在懸臂樑上的激光束來測量懸臂樑的位置。
由於原子力顯微鏡使用機械探針來感覺表面，因此它能夠通過探測所有表面來產生樣品的三維圖像。它還允許用戶使用尖端操縱樣品表面的原子或分子。
掃描電子顯微鏡
掃描電鏡用電子束代替光來成像。它有很大的景深，使用戶能夠觀察到樣品表面更詳細的圖像。隨著電磁系統的使用，原子力顯微鏡在放大倍數上也有了更大的控制。
在掃描電鏡中，電子束是用電子槍產生的，它沿著放在真空中的顯微鏡的垂直路徑通過。帶有透鏡的電場和磁場使電子束聚焦在試樣上。一旦電子束擊中樣品表面，就會發射出電子和X射線。對這些排放物進行檢測和分析，以便將材料圖像顯示在屏幕上。掃描電鏡的分辨率是納米級的，它取決於電子束的能量。
由於掃描電鏡是在真空中操作的，而且在成像過程中也使用電子，所以在樣品製備過程中應遵循特殊程序。
自1935年馬克斯·諾爾（Max Knoll）首次觀察以來，掃描電鏡已有很長的歷史。1965年，第一臺商用掃描電鏡問世。
| AFM和SEM1的區別。掃描電鏡使用電子束成像，而原子力顯微鏡使用機械探測的方法來感覺表面。AFM可以提供表面的三維信息，而SEM只能給出二維圖像。由於真空環境和電子束的作用，AFM沒有對樣品進行特殊的處理，而SEM則需要進行很多預處理。與AFM相比，SEM可以分析出更大的表面積。掃描電鏡掃描速度比原子力顯微鏡快。雖然SEM只能用於成像，但AFM除了成像外還可以用來操縱分子。與最近（1986年）引入的原子力顯微鏡（AFM）相比，1935年引入的SEM有著更長的歷史。 |
