Skannaavaa tunnelimikroskooppia tai STM: ää käytetään laajalti sekä teollisessa että perustutkimuksessa metallipintojen atomikuvien saamiseksi. Se tarjoaa pinnan kolmiulotteisen profiilin ja tarjoaa hyödyllistä tietoa karakterisoinnista pinnan karheus, tarkkailemalla pintavirheitä ja määrittämällä molekyylien koko ja rakenne aggregaatteja.
Gerd Binnig ja Heinrich Rohrer keksivät skannaustunneloinnin mikroskooppi (STM). Vuonna 1981 keksitty laite tuotti ensimmäiset kuvat yksittäisistä atomeista materiaalien pinnoilla.
Gerd Binning ja Heinrich Rohrer
Binnig palkittiin yhdessä kollegan Rohrerin kanssa Nobel-palkinnon fysiikassa vuonna 1986 hänen työstään tunnelointimikroskopian skannaamisessa. Syntynyt Frankfurtissa, Saksassa vuonna 1947, tohtori Binnig osallistui J.W. Goethe University of Frankfurt, hän sai kandidaatin tutkinnon vuonna 1973 ja tohtorin tutkinnon viisi vuotta myöhemmin vuonna 1978.
Hän liittyi fysiikan tutkimusryhmään IBM: n Zürichin tutkimuslaboratoriossa samana vuonna. Tohtori Binnig nimitettiin IBM: n Almadenin tutkimuskeskukseen San Josessa, Kaliforniassa, vuosina 1985 - 1986, ja hän oli vierailevana professorina lähellä olevassa Stanfordin yliopistossa vuosina 1987 - 1988. Hänet nimitettiin IBM-tutkijaksi vuonna 1987 ja hän jatkaa tutkijana IBM: n Zürichin tutkimuslaboratoriossa.
Tohtori Rohrer syntyi Buchsissa, Sveitsissä vuonna 1933, ja hän sai koulutuksen Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutiossa Zürichissä, missä hän sai kandidaatin tutkinnon vuonna 1955 ja tohtorin tutkinnon vuonna 1960. Tohtorintutkinnon jälkeen työskennellyt Sveitsin liittovaltion instituutissa ja Yhdysvaltojen Rutgers-yliopistossa tohtori Rohrer liittyi IBM: n vasta perustettu Zürichin tutkimuslaboratorio tutkimaan muun muassa Kondo-materiaaleja ja antiferromagnets. Sitten hän kiinnitti huomiota tunnelointimikroskopian skannaamiseen. Tohtori Rohrer nimitettiin IBM-tutkijaksi vuonna 1986 ja hän toimi fysiikan laitoksen johtajana Zürichin tutkimuslaboratoriossa vuosina 1986 - 1988. Hän jäi eläkkeelle IBM: stä heinäkuussa 1997 ja kuoli 16. toukokuuta 2013.
Binnig ja Rohrer tunnustettiin tehokkaan mikroskopiatekniikan kehittämisestä, joka muodostaa kuvan yksittäisistä atomeista metalli- tai puolijohdepinnalla skannaamalla neulan kärki pinnan yli vain muutaman atomin korkeudella halkaisijat. He jakoivat palkinnon saksalaisen tiedemiehen Ernst Ruskan kanssa ensimmäinen elektronimikroskooppi. Useat skannausmikroskopiat käyttävät STM: lle kehitettyä skannaustekniikkaa.
Russell Young ja topografiner
Russell Youngin ja hänen kollegansa keksivät samanlaisen mikroskoopin, nimeltään Topografiner, vuosina 1965-1995 1971 National Standards Bureau, tunnetaan tällä hetkellä National Institute of Standards ja Tekniikkaa. Tämä mikroskooppi toimii periaatteella, että vasen ja oikea pietso-ohjain skannaa kärjen näytteen pinnan yläpuolelle ja hieman sen yläpuolelle. Keskimmäistä pietsoa ohjataan servojärjestelmällä vakiojännitteen ylläpitämiseksi, mikä johtaa kärjen ja pinnan tasaiseen pystysuoraan erotteluun. Elektronikerroin havaitsee pienen osan tunnelointivirrasta, joka on sironnut näytteen pintaan.