Skaningowy mikroskop tunelowy lub STM jest szeroko stosowany zarówno w badaniach przemysłowych, jak i podstawowych, aby uzyskać obrazy powierzchni metalowych w skali atomowej. Zapewnia trójwymiarowy profil powierzchni i dostarcza przydatnych informacji do charakteryzowania chropowatość powierzchni, obserwacja defektów powierzchni oraz określenie wielkości i konformacji cząsteczek oraz agregaty.
Gerd Binnig i Heinrich Rohrer są wynalazcami tunelowania skanującego mikroskop (STM). Wynalezione w 1981 roku urządzenie dostarczyło pierwszych obrazów pojedynczych atomów na powierzchni materiałów.
Gerd Binning i Heinrich Rohrer
Binnig wraz z kolegą Rohrerem został nagrodzony nagroda Nobla w dziedzinie fizyki w 1986 r. za pracę w skaningowej mikroskopii tunelowej. Urodzony we Frankfurcie w Niemczech w 1947, dr Binnig uczęszczał do J.W. Goethe University we Frankfurcie i uzyskał tytuł licencjata w 1973 roku oraz doktorat pięć lat później w 1978 roku.
W tym samym roku dołączył do grupy badawczej zajmującej się fizyką w laboratorium badawczym IBM w Zurychu. Dr Binnig został przydzielony do IBM Almaden Research Center w San Jose w Kalifornii w latach 1985-1986 i był profesorem wizytującym na pobliskim Uniwersytecie Stanforda w latach 1987-1988. W 1987 roku został mianowany Fellow IBM i pozostaje członkiem personelu badawczego w Laboratorium Badawczym IBM w Zurychu.
Urodzony w Buchs w Szwajcarii w 1933 r., dr Rohrer kształcił się w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii w Zurychu, gdzie uzyskał tytuł licencjata w 1955 r. i doktorat w 1960 r. Po odbyciu pracy podoktorskiej w Szwajcarskim Instytucie Federalnym i Uniwersytecie Rutgers w USA, dr Rohrer dołączył Nowo utworzone laboratorium badawcze IBM w Zurychu, które ma badać między innymi materiały Kondo i antyferromagnetyki. Następnie skupił się na skaningowej mikroskopii tunelowej. Dr Rohrer został mianowany Fellow IBM w 1986 roku i był kierownikiem Wydziału Nauk Fizycznych w Laboratorium Badawczym w Zurychu w latach 1986-1988. Odszedł z IBM w lipcu 1997 roku i zmarł 16 maja 2013 roku.
Binnig i Rohrer zostali wyróżnieni za opracowanie potężnej techniki mikroskopowej, która tworzy obraz poszczególnych atomów na powierzchni metalowej lub półprzewodnikowej, skanując czubek igły po powierzchni na wysokości zaledwie kilku atomów średnice. Dzielili nagrodę z niemieckim naukowcem Ernstem Ruską, projektantem pierwszy mikroskop elektronowy. Kilka mikroskopów skaningowych wykorzystuje technologię skanowania opracowaną dla STM.
Russell Young i Topografiner
Podobny mikroskop o nazwie Topografiner został wynaleziony przez Russella Younga i jego współpracowników w latach 1965-1965 1971 w National Bureau of Standards, obecnie znanym jako National Institute of Standards i Technologia. Ten mikroskop działa na zasadzie, że lewy i prawy przetwornik piezoelektryczny skanują końcówkę nad i nieco ponad powierzchnią preparatu. Centralny piezo jest sterowany przez system serwo w celu utrzymania stałego napięcia, co skutkuje stałą pionową separacją między końcówką a powierzchnią. Mnożnik elektronów wykrywa maleńki ułamek prądu tunelowania, który jest rozpraszany przez powierzchnię próbki.