三维原子探针显微术（3DAP）是一种先进的科学技术，它基于"场蒸发"原理，通过强大的电压脉冲或激光脉冲作用于样品表面，逐个将原子变为离子并进行收集。这种技术的独特之处在于，它能以最小的尺度，精细地揭示材料的内部结构，无论是简单的还是复杂的。它特别适用于材料研发中对微小尺度结构测量与分析的挑战，比如研究沉淀相或团簇的尺寸、成分及分布，以及元素在内界面如晶界、相界、多层膜间的偏聚行为。

以前，原子探针技术由于对样品导电性的要求和针尖样品的制备难度，主要局限于金属材料的纯科学研究。然而，随着21世纪初仪器技术的突破和汇聚离子束制样技术的成熟，3DAP的应用范围得到了显著拓宽，现在可以应用于金属、半导体、存储介质，甚至是先进材料如纳米线、量子阱等。其应用领域已从纯学术研究扩展到汽车、航空发动机、核设施、半导体芯片、LED、光伏材料等，甚至直接参与到生产过程的监控中。

令人瞩目的是，3DAP技术已经超越了无机材料的界限，甚至被用于有机材料的研究，如《Nature》曾报道的一项利用该技术对动物头盖骨的研究。现今，3DAP技术以其独特的分析视角，越来越受到材料研发人员的重视，已经逐渐成为TEM、SIMS等材料分析工具中的一员，成为主流分析技术之一。