Die Rastertunnelmikroskopie (STM) ist eine Möglichkeit, Atome zu betrachten. Sie wurde 1981 entwickelt. Es wurde von Gerd Binnig und Heinrich Rohrer bei IBM Zürich erfunden. Für ihre Erfindung erhielten sie 1986 den Nobelpreis für Physik. Für STM ist die gute Auflösung 0,1 nm laterale Auflösung (wie genau es Merkmale auf der Oberfläche sehen kann) und 0,01 nm Tiefenauflösung (wie genau es die Höhe von Unebenheiten auf der Oberfläche sehen kann). Das STM kann nicht nur im Vakuum, sondern auch in Luft und verschiedenen anderen Flüssigkeiten oder Gasen und bei den gängigsten Temperaturen eingesetzt werden.
Das STM basiert auf Quanten-Tunneling. Wenn eine Metallspitze sehr nahe an eine Metall- oder Halbleiteroberfläche gebracht wird, kann eine Spannung zwischen den beiden eine Elektronenströmung durch das Vakuum zwischen ihnen ermöglichen. Die Stromänderungen, wenn die Sonde über die Oberfläche fährt, machen das Bild aus. STM kann eine schwierige Sache sein, da es sehr saubere Oberflächen und scharfe Spitzen benötigt.
