本發(fā)明涉及一種利用射頻探針高速掃描樣品表面的方法，以及基于該方法搭建的一種原子力顯微系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括射頻探針(1)、射頻諧振電路(2)、射頻讀出電路(3)、石英音叉探測器(4)、音叉調(diào)控電路(5)、XYZ三維樣品臺(6)、原子力顯微鏡控制器(7)及其他電學(xué)儀器設(shè)備，如射頻信號發(fā)生器、前置放大器、萬用表等(8)。將射頻探針與石英音叉探測器組裝，通過石英音叉探測器的信號進行反饋，控制針尖和樣品之間的間距。將探針上的射頻傳輸線與射頻諧振電路上的電感連接形成LC射頻諧振電路，利用射頻諧振電路對電抗(容抗和阻抗)的敏感特性，當(dāng)探針針尖在樣品表面逐點掃描時，將會引起諧振電路諧振頻率的變化，利用此諧振頻率作為反饋信號，從而實現(xiàn)樣品表面形貌成像。

1.一種射頻探針原子力顯微鏡系統(tǒng)，包括射頻探針、射頻諧振電路、射頻讀出電路、石
英音叉探測器、音叉調(diào)控電路、XYZ三維樣品臺、原子力顯微鏡控制器、及射頻信號發(fā)生器、
前置放大器和萬用表；其中，所述的射頻探針為懸臂梁式或非懸臂梁式的硅探針、纖維探
針、Si₃N₄探針，所述射頻探針作為一種原子力顯微鏡探針用于掃描樣品表面；所述的射頻諧
振電路上集成有射頻電感，用于與射頻探針上的射頻傳輸線集成，形成透射式或反射式LC
射頻諧振電路，提供射頻信號的輸入及輸出；所述的射頻讀出電路包括功率分配器、衰減
器、低噪聲放大器、混頻器和低通濾波器，負責(zé)射頻輸入信號的分配、衰減、射頻信號的混
頻、濾波和放大檢測，用于驅(qū)動射頻探針、檢測并高速讀出掃描時的射頻諧振信號；所述的
XYZ三維樣品臺，用于放置并移動樣品，實現(xiàn)三維形貌掃描成像；所述的原子力顯微鏡控制
器包括信號處理單元和掃描控制器，結(jié)合所述的石英音叉探測器、音叉調(diào)控電路及XYZ三維
樣品臺用于控制原子力顯微針尖和樣品間距，并實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換及傳輸，最終實現(xiàn)樣品表
面形貌的成像和顯示；
其特征在于：在音叉臂上涂上膠水，將探針與粘有膠水的音叉組裝在一起，射頻探針的
針尖組裝在石英音叉探測器的側(cè)臂上，音叉的兩個電極接入到音叉調(diào)控電路，然后連接至
原子力顯微鏡控制器上；將與音叉集成后的探針軀干上的射頻傳輸線，通過引線，與射頻諧
振電路上的射頻電感連接形成射頻原子力探針的復(fù)合體，形成LC射頻諧振電路；將LC射頻
諧振電路接入到射頻讀出電路中，射頻讀出電路與原子力顯微鏡控制器連接；利用集成后
的射頻探針對XYZ三維樣品臺上的被測樣品進行形貌掃描，將LC射頻諧振電路的諧振頻率
信號反饋至原子力顯微鏡控制器中，實現(xiàn)樣品表面形貌的成像和顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻探針原子力顯微鏡系統(tǒng)，與音叉集成的射頻探針，其
針尖方向和音叉電極表面方向垂直或平行，使石英音叉探測器處于輕敲或剪切力模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻探針原子力顯微鏡系統(tǒng)，利用音叉控制探針針尖與
樣品表面的間距，所處的掃描模式為非接觸模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻探針原子力顯微鏡系統(tǒng)，其針尖接觸樣品表面，通過
音叉形變進行信號的反饋；或者在非接觸模式下，利用射頻信號進行反饋。