KPFM并不直接丈量功函数，而是丈量样品与探针（功函数已知）间的功函数差异，也便是接触电势差（CPD）。如下图示例，有两种金属：样品Al（功函数4.2eV）以及镀金探针（功函数5.2eV），在两者不导通时，它们各自有其费米能级。若是两者导通，电子会从高费米能级往低费米能级活动，直到样品与探针的费米能级变为相同。这个由于费米能级改动导致的功函数改变，即为CPD。此外，探针与样品之间还会由于电子的活动发生

  电场以及静电力。此刻施加一个额定的直流偏压，抵消电场，让电子康复原始状况，那么这时的偏压即与CPD等值了。

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