最初，开发的第一个扫描探针技术是用于处理导电探针：扫描隧道显微镜 (STM)，一种在表面上扫描锋利的钨丝技术，同时控制 STM和表面之间的隧道电流。1986 年获得诺贝尔物理学奖的主要缺点是，扫描隧道显微镜仅限于导电表面。

为了将主要的 STM 样品信息 - 形貌 - 从导电表面扩展到任意表面，开发了扫描或原子力显微镜 (AFM)。为 AFM 开发了一系列表征方法，并且表面的电特性也成为焦点。

由于标准 AFM 探针材料不导电（它们要么是绝缘的，要么是快速形成绝缘表面氧化层），因此 AFM和 AFM 悬臂必须涂有导电材料以允许电流流动。

在原子力显微镜的短暂历史中，几乎所有可用于半导体和 MEMS 制造技术的金属或合金都已应用于 AFM 探针。提供优异导电性的金属易于加工且相对便宜。然而，只有少数材料占主导地位并继续用于标准导电 AFM 探针：最初用于磁力显微镜的钴铬被用作导电层以及铂，一种贵金属，没有形成最终形成的缺点绝缘 - 金属氧化物。为了增加铂层的硬度，添加了少量（更硬的）铱。因此，通常，所有镀铂 AFM 探头均由 95% 的铂和 5% 的铱组成，通常表示为 PtIr。金通常用于提高 AFM 悬臂对功能化的适用性，将生物材料连接到 AFM。与铂金一样，金是一种不会形成氧化物的贵金属，但它比铂金柔软得多，并且比铂金更容易从 AFM擦掉。通常，由于 AFM磨损效应，所有金属涂层都不适合在接触模式 AFM 中使用更长的时间。金属涂层通常应用于提升模式 AFM 技术，如静电力显微镜或开尔文探针力显微镜。由于 AFM磨损效应，所有金属涂层都不适合在接触模式 AFM 中长时间使用。金属涂层通常应用于提升模式 AFM 技术，如静电力显微镜或开尔文探针力显微镜。由于 AFM磨损效应，所有金属涂层都不适合在接触模式 AFM 中长时间使用。金属涂层通常应用于提升模式 AFM 技术，如静电力显微镜或开尔文探针力显微镜。

为了克服相对较软的金属涂层的磨损问题，正在使用许多其他更耐用的涂层：用 极硬的金刚石涂层涂覆 AFM 探针需要一定的厚度，这导致 AFM半径通常在 100 nm 范围内. 此外，与金属相比，金刚石的电导率大约小 10 倍。在电导率、硬度和分辨率方面的折衷方案是硅化铂 AFM 探针。

金刚石涂层

钻石，坚硬的材料，一种极其持久的涂层。

铂铱涂层

半径小，导电性好。

铂硅化物 AFM

半径小，导电性好，耐磨性能好。

使用导电 AFM 探针的 AFM 应用主要分为两个领域：首先，AFM 探针与表面接触并发生电流的方法。其次，静电或升降模式技术。

导电 AFM (c-AFM)在接触模式下进行。基本上，导电涂层的 AFM 探针与样品表面接触，并在 AFM 和样品之间施加偏置电压。测得的电流提供有关扫描区域的电气特性的信息。根据方法，明确定义的力施加到 AFM 。因此，用于这些应用的导电涂层必须表现出良好的耐磨性

扫描电容显微镜 (SCM)用于绘制半导体样品中的载流子浓度图。其原理是形成金属氧化物半导体 (MOS) 电容器结构，其中导电 AFM 充当电容器的“金属"部分。通过施加叠加的直流和交流电压，可以分析掺杂原子的类型和数量。通常，此处使用具有中等刚度的 AFM 悬臂梁，其刚度足以确保稳定的接触，从而保证一致的电容器面积。金刚石或硅化铂等耐磨涂层可用于任何类型的 AFM 悬臂上的 SCM 应用。我们推荐 CDT-CONTR或PtSi-CONT、  CDT-FMR或PtSi-FM、  CDT-NCHR或 PtSi-NCH以及 用于扫描电容显微镜的多合一 DD AFM 探针。

导电 AFM (c-AFM)、隧道 AFM (TUNA)、IV 光谱：只需将偏置电压施加到 AFM 或样品，就可以观察到局部电导率或其变化。c-AFM 和 TUNA 的原理是相同的，c-AFM 是更一般的描述，而 TUNA 通常与绝缘层的表征有关。在 c-AFM 中，通常只能观察到几个数量级的电流，而 TUNA 电流的范围可以从极低的隧穿电流变化到绝缘层的高击穿电流。此外，绝缘层的表征可以以不同的方式进行。通过施加恒定的偏置电压或通过在扫描的固定位置增加电压。这种技术称为 IV 光谱法。同样，耐磨涂层如 根据应用的不同，在各种 AFM 悬臂梁上掺杂金刚石或 硅化铂是 c-AFM 和 TUNA 应用的选择。

扫描扩散电阻 (SSRM)：获得半导体掺杂剂和 pn 结位置信息的第二种方法是 SSRM。在其宏观版本中，具有定义半径和间距的 2 根针通过原生氧化物压入半导体。施加定义的电压并测量电流。通常，表面以非常浅的角度倾斜，因此可以获得高空间分辨率。在 SSRM 中，由于 AFM 的小半径，不需要样品制备（斜切）。对样品的横截面进行扫描扩散阻力。为了穿透原生氧化物，需要具有非常高的力常数的 AFM 悬臂。只有金刚石作为导电涂层能够承受 SSRM 的高强度。通常CDT-NCHR , DDESP或 All-In-One-DD用于 SSRM。

与与样品接触执行的 c-AFM 应用相反，所谓的提升模式技术是在第一行扫描中记录形貌的应用，并且在样品上方明确定义的高度回溯期间，记录样品上带有电荷的带电 AFM 探针。对于这些应用，使用中等硬度的 AFM 悬臂：足够坚硬以确保适当的交流或轻敲模式形貌成像，并且足够柔软以检测 AFM 和样品之间的电场变化。由于这些模式的磨损较低，因此此处使用具有高导电材料（如铂或硅化铂）的薄涂层。

在静电力显微镜（EFM）中。在扫描的一个方向期间以 AC 或轻敲模式 AFM 对形貌进行成像后，AFM 被抬起并在表面上方以定义的高度回溯。偏置导电涂层 AFM 探针上的电荷通过静电力与样品上的电荷相互作用。如果电荷分布发生变化，则电力梯度会发生变化，并且 AFM 悬臂会弯曲，这通过激光偏转来检测。

开尔文探针力显微镜（KPFM）。KPFM 的工作原理与 EFM 类似。此外，在提升的扫描轨迹中，AC 电压被施加到 AFM，从而产生电容力。通过添加和映射另一个直流电压来补偿这种电容力，可以提供有关所研究材料的功函数的信息。

对于所有提升模式技术、静电力显微镜和开尔文探针力显微镜，建议在中等硬度软攻丝或力调制 AFM 悬臂上涂有低电阻率材料（如铂或硅化铂）的 AFM 探针（PtSi-FM、PPP- EFM，EFM，ElectriMulti75-G）。