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構對應的力學、化學、電學等物性的信息，使與形貌結構對應的物性在 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在技術模式下研究了具有相分離結構的合金薄膜的特征。掃描開爾文力顯微術的工作原理以及應用領域，發現掃描參數的正確設置對獲得高質量的開爾文力顯微鏡像至關重要，并且掃描參數的設置與具體的樣品表面狀況相關。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構和表面形貌。

   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查樣本許多不同模式下快速地記錄固定數據。對于快速事件，探針系統可以記錄每分鐘功函數測量，或者該系統將跟蹤慢功函數隨時間的演化，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，此系統提供了一個全面的測試模式包括利用內置的光學斬波器來進行直流或者交流表面光電壓研究，全數字控制的所有參數，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量，表面特性和缺陷狀態。

    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瓦直流可變光強調節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量。