开尔文探针力显微镜（KPFM）和传统的原子力显微镜（AFM）在检测原理上有一些显著的区别。

1. 检测目标：

   • AFM主要用于测量样品的表面拓扑结构，通过感应样品和探针之间的机械力来成像。这种方法可以提供纳米级别的表面形貌信息。
   • KPFM是AFM的一种变体，专注于测量表面的电势或功函数差异，尤其是在纳米尺度上。KPFM通过检测样品与导电探针之间的接触电位差（CPD）来获取表面电学特性，而不仅仅是表面形貌。

2. 力的检测方式：

   • 在AFM中，主要检测的是原子之间的范德华力或其他短程的机械作用力，用来成像表面的物理形貌。
   • KPFM则通过电静力相互作用来探测表面电势差，即通过施加AC和DC电压来消除电静力，进而确定探针和样品之间的功函数差异。这种方法可以提供表面的电子性质信息，而不仅仅是形貌【5】【6】。

3. 工作模式：

   • AFM可以在接触模式或非接触模式下操作，依赖于机械探针与样品表面的相互作用。
   • KPFM通常在非接触模式下运行，利用的是电静力作用，并且可以同时获得样品的拓扑和电势图像。这使得它特别适合研究材料的电子性质，如半导体和其他具有表面电特性的材料【7】。

因此，KPFM相较于AFM的主要区别在于它不仅可以获取表面形貌信息，还能提供样品的表面电学特性，使其在研究材料的电子性质和功函数时尤为有用。