掃描探針顯微鏡是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎上發展起來的各種新型探針顯微鏡（原子力顯微鏡，靜電力顯微鏡，磁力顯微鏡，掃描離子電導顯微鏡，掃描電化學顯微鏡等）的統稱，今天簡單介紹幾種掃描探針顯微鏡的形貌像測量模式。
原子力顯微鏡（AFM）/接觸模式：在AFM接觸模式下，透過偏轉懸臂檢測和測量樣品表面原子與探針尖端原子間的相互作用力。反饋系統將保持該偏轉恆定，同時掃描樣品表面以觀察形貌。
原子力顯微鏡（AFM）/接觸模式
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動態力顯微鏡（DFM）：當探針接近樣品表面時，懸臂會不斷振動。探針和樣品的原子之間存在相互作用力，使懸臂大幅振動。因此，在掃描和觀察樣品表面時，需要維持作用力恆定。
動態力顯微鏡（DFM）
掃描隧道顯微鏡（STM）：對金屬探針和導電性樣品之間施加偏壓，當二者距離小於幾奈米時，檢測（控制隧穿電流恆定的情況下掃描樣品表面）探針和樣品之間透過的隧穿電流。觀察樣品形貌以及電學狀態。
掃描隧道顯微鏡（STM）
樣品智慧掃描（SIS）：在SIS模式下，探針接近各個測量點獲取樣品的形貌以及物性資訊，然後探針縮回並移動到下一個測量點。可以根據樣品表面資訊自動調整掃描速度，十分智慧。SIS透過減少探針尖端與樣品之間的接觸，解決了傳統SPM中遇到的難題。特別是對於柔軟的材料、粘合劑以及高度差較大的樣品也可以實現穩定測試。電流模式下測試柔軟材料時，SIS可以穩定採集樣品的形貌資訊，而且不會損傷樣品。SIS也適用於相位模式（PM）:SIS-PM排除了對樣品形貌的影響，不會產生PM影象偽影。SIS-Topo*掃描運動軌跡的示意圖：只有在獲得資料時探針和樣品才會接觸。當水平方向高速掃描樣品，感知到即將與樣品碰撞時，探針會自動抬起，調整高度，掃描下一個測定點。
樣品智慧掃描（SIS）
