Scanning tunneling microscope (STM), jenis mikroskop yang prinsip operasinya didasarkan pada fenomena mekanika kuantum yang dikenal sebagai penerowongan, di mana sifat-sifat gelombang seperti elektron memungkinkan mereka untuk "menggali" di luar permukaan benda padat ke wilayah ruang yang dilarang di bawah aturan fisika klasik. Peluang menemukan elektron tunneling menurun secara eksponensial seiring meningkatnya jarak dari permukaan. STM memanfaatkan sensitivitas ekstrim ini untuk jarak. Ujung tajam jarum tungsten diposisikan beberapa angstrom dari permukaan sampel. Tegangan kecil diterapkan di antara ujung probe dan permukaan, yang menyebabkan elektron melintas celah. Ketika probe dipindai di atas permukaan, ia mencatat variasi dalam arus tunneling, dan informasi ini dapat diproses untuk memberikan gambar topografi permukaan.
STM muncul pada 1981, ketika fisikawan Swiss Gerd Binnig dan Heinrich Rohrer berangkat untuk membangun alat untuk mempelajari konduktivitas lokal permukaan. Binnig dan Rohrer memilih permukaan emas untuk gambar pertama mereka. Ketika gambar itu ditampilkan di layar monitor televisi, mereka melihat barisan atom dengan jarak tepat dan mengamati teras luas yang dipisahkan oleh anak tangga setinggi satu atom. Binnig dan Rohrer telah menemukan di STM metode sederhana untuk membuat gambar langsung dari struktur atom permukaan. Penemuan mereka membuka era baru untuk ilmu permukaan, dan prestasi mereka yang mengesankan diakui dengan penghargaan Hadiah Nobel untuk Fisika pada tahun 1986.
