STM只能在導(dǎo)電材料的樣品表面上分辨出單個的原子并得到原子結(jié)構(gòu)的三維圖像。對于非導(dǎo)電材料，STM將無能為力，應(yīng)用受到了限制。為了彌補(bǔ)STM的不足，分辨絕緣表面上的單個原子，1986年，Binnig，Quate和Gerber發(fā)明了原子力顯微鏡（Atomic Force Microscopy，AFM）^[1]。AFM是一種類似于STM的顯微技術(shù)，它的許多元件與STM是共同的，如用于三維掃描的壓電陶瓷系統(tǒng)以及反饋控制器等。它與STM主要不同點(diǎn)是用一個對微弱力極其敏感的易彎曲的微懸臂針尖（Cantilever）代替了STM的隧道針尖，并以探測懸臂的微小偏轉(zhuǎn)代替了STM中的探測微小隧道電流。正是因?yàn)?/font>AFM工作時不需要探測隧道電流，所以它可以用于分辨包括絕緣體在內(nèi)的各種材料表面上的單個原子，其應(yīng)用范圍無疑比STM更廣闊。但從分辨率來看，AFM要比STM略微低些。