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为了进一步提高动态原子力显微镜的动态特性，提出了一种利用硅悬臂高阶谐振而进行扫描测量的高阶谐振表面测量方法，并开发研制了一套多模态原子力显微镜系统，使其既可以在静态模态下工作，又可以在动态一阶二阶甚至更高阶谐振模态下工作，实现表面测量。论文主要介绍完成的以下部分工作：（1）对动态AFM悬臂的高阶谐振特性进行理论分析，包括高阶谐振悬臂振动方程和振型函数的推导，以及从理论上验证高阶谐振模态动态特性较一阶谐振模态有明显的改善；（2）多模态AFM系统硬件电路设计，包括振幅反馈和相位反馈模式电