Skenirajući tunelski mikroskop
Skenirajući tunelski mikroskop (STM) veoma je moćna tehnologija za snimanje površine i karakterizaciju materijala s mogućnošću postizanja atomske rezolucije. STM je zasnovana na kvantno-mehaničkom efektu tunelovanja elektrona. Kada se zašiljen vrh od provodnog materijala približi provodnom ili poluprovodničkom materijalu napon koji je prethodno ostvaren između vrha i materijala omogućava prolazak elektrona kroz vakuum koji ih razdvaja. Nakon uspostavljanja toka elektrona struja koja teče između uzorka i vrha (koji igra ulogu sonde) jest funkcija lokalne gustine stanja. Njegov razvoj je 1981. donio pronalazačima, Gerd Binnigu i Heinrich Rohrer-u (sa IBM Zürich), Nobelovu nagradu za fiziku, 1986. Za STM, dobrom rezolucijom smatra se 0,1 nm poprečno i 0,01 nm po dubini. S takvom rezolucijom pojedinačni atomi na površini materijala jednostavno su uslikani, s mogućnošću manipulacije. Mnoge druge mikroskopske tehnike razvijene su na bazi STM-a. One uključuju: fotonsku skenirajuću mikroskopiju (PSTM), koja koristi optički šiljak za tuneliranje fotona; skenirajući tunelski potenciometar (STP), koji mjeri električni potencijal površine; spin polariziranu skenirajuću tunelsku mikroskopiju (SPSTM), koja koristi feromagnetični šiljak da tunelira spin-polarizirane elektrone u magnetskom uzorku, kao i mikroskopiju atomske sile (AFM), u kojoj se mjeri sila uzrokovana interakcijom vrha i uzorka.