微纳米技术越来越成为当今世界科技发展的前沿之一,对现代科学技术的发展和社会进步起到重大的推动作用。原子力显微镜(AFM)与扫描隧道显微镜(STM)等超高分辨率仪器已经成为纳米领域里不可缺少的重要工具,尤其是AFM因其不受样品导电性能的限制而广泛应用于物理学、化学、生物学、医学、微电子学、光学与精密机械及微纳米技术等领域。目前,世界上大多数常规AFM,其探头都采用单一的扫描器及单一扫描方式,因而在性能和技术指标方面均存在局限性,为此,本文发展了一种多扫描器AFM扫描新方法,包括三管式压电陶瓷扫描控制、叠层式压电陶瓷扫描控制和步进扫描台与压电反馈控制,并在此基础上研制出了一套多扫描器AFM系统。该系统采用样品扫描和探针扫描相结合的检测方法,既可以实现轻小型样品高精度微纳米检测,也可同时实现较大或较重样品的微纳米检测。本文分别从理论方法、系统设计以及实验技术等方面对该AFM系统进行了详细阐述,本文的主要研究内容及工作如下：首次提出了一种可同时提供探针和/或样品扫描方式的扫描新方法。该扫描新方法包括三种探针和/或样品扫描方式,可在保持纳米级扫描精度的同时,对不同尺寸、不同重量的样品实现几微米至几十微米级的单幅图像扫描范围,以及一百微米至毫米级范围的图像拼接,克服了常规AFM的局限性,为实现各种尺寸与重量的微纳米样品的高精度、大范围、多扫描方式微纳米扫描成像提供了新途径。研究和发展了一种新型多扫描器AFM系统。其探头由三个扫描器组成,包括三管式压电陶瓷扫描控制器、叠层式压电陶瓷扫描控制器和步进扫描台及压电反馈控制器,分别对应于三种探针和／或样品扫描方式。在此基础上成功研制了新型多扫描器AFM系统。该系统运行平稳,性能良好,既能实现小样品小范围高精度扫描,也能实现大样品较大范围较高精度扫描,更能实现大尺寸大质量样品的大范围扫描,可望在微纳米检测、微纳米加工制备及微纳米操控等领域得到广泛应用。利用本系统对多种样品进行了AFM扫描实验研究。包括对轻小样品的小范围高精度扫描、大样品的较大范围较高精度扫描以及对大尺寸大质量样品的大范围扫描,也开展了本系统的选区扫描实验,得到了良好的实验结果。实验结果表明,本文研发的多扫描器AFM系统,具有稳定良好的性能,可实现不同条件不同需求下不同样品的多样化检测,可完全满足科研及工业等领域对不同尺寸和质量样品的不同扫描检测范围和精度的需求。