開爾文探針在不同的工作模式下，運用原子力顯微鏡，不但可獲得樣品表面高分辨率形貌，同時還可以獲得與形貌結(jié)構(gòu)對應(yīng)的力學(xué)、化學(xué)、電學(xué)等物性的信息，使與形貌結(jié)構(gòu)對應(yīng)的物性在 納米尺度上的變化成為可視的。

   探針利用高分辨率的原子力顯微術(shù)在技術(shù)模式下研究了具有相分離結(jié)構(gòu)的合金薄膜的特征。掃描開爾文力顯微術(shù)的工作原理以及應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)掃描參數(shù)的正確設(shè)置對獲得高質(zhì)量的開爾文力顯微鏡像至關(guān)重要，并且掃描參數(shù)的設(shè)置與具體的樣品表面狀況相關(guān)。作為輔助和對照分析手段，用X射線衍射和掃描電子顯微鏡分析了樣品的結(jié)構(gòu)和表面形貌。

   探針薄膜主要是由金屬顆粒組成，薄膜表面存在它們的氧化物薄層，使用戶能夠在匹配調(diào)查樣本許多不同模式下快速地記錄固定數(shù)據(jù)。對于快速事件，探針系統(tǒng)可以記錄每分鐘功函數(shù)測量，或者該系統(tǒng)將跟蹤慢功函數(shù)隨時間的演化，而且提供了完美的平臺可以方便地升級為掃描、空氣光電效應(yīng)和表面光電壓附加模塊。

   開爾文探針為深入研究光敏感材料（例如有機半導(dǎo)體，太陽能電池或者光敏染料）提供一種完美的一體化解決方案，此系統(tǒng)提供了一個全面的測試模式包括利用內(nèi)置的光學(xué)斬波器來進行直流或者交流表面光電壓研究，全數(shù)字控制的所有參數(shù)，包括光強度和波長(400 - 700 nm或400 - 1000 nm)提供了一種研究樣品的質(zhì)量，表面特性和缺陷狀態(tài)。

    對于那些光敏感材料（例如：太陽能電池和光敏染料）有興趣的研究，150瓦直流可變光強調(diào)節(jié)石英鹵鎢燈泡以達到開路電位或評估新的卷對卷硅太陽能電池的質(zhì)量。