扫描隧道显微镜(scanningtunnelingmicroscope，STM)。这是20世纪80年代初期出现的一种新型表面分析工具，所属光学仪器的一种。今天小编就来为大家具体介绍一下扫描隧道显微镜的基本原理和特点吧，希望可以帮助到大家。

　　基本原理：

　　其基本原理是基于量子力学的隧道效应和三维扫描。它是用一个极细的尖针，针尖头部为单个原子去接近样品表面，当针尖和样品表面靠得很近，即小于1纳米时，针尖头部的原子和样品表面原子的电子云发生重叠。此时若在针尖和样品之间加上一个偏压，电子便会穿过针尖和样品之间的势垒而形成纳安级10A的隧道电流。通过控制针尖与样品表面间距的恒定，并使针尖沿表面进行精确的三维移动，就可将表面形貌和表面电子态等有关表面信息记录下来。扫描隧道显微镜具有很高的空间分辨率，横向可达0.1纳米，纵向可优于0.01纳米。它主要用来描绘表面三维的原子结构图，在纳米尺度上研究物质的特性，利用扫描隧道显微镜还可以实现对表面的纳米加工，如直接操纵原子或分子，完成对表面的刻蚀、修饰以及直接书写等。目前扫描隧道显微镜取得了一系列新进展，出现了原子力显微镜AFM、弹道电子发射显微镜BEEM、光子扫描隧道显微镜PSTM，以及扫描近场光学显微镜SNOM等。

　　或者用一个金属针尖在在样品表面扫描。当针尖和样品表面距离很近时(1nm以下)，针尖和样品表面之间会产生电压。当针尖沿X和Y方向在样品表面扫描时，就会在针尖和样品表面第一层电子之间产生电子隧道。该显微镜设计的沿Z字形扫描，可保持电流的恒定。因此，针尖的移动是隧道电流的作用，并且可以反映在荧光幕上。连续的扫描可以建立起原子级分辨率的表面像。

　　特点：

　　与电子显微镜或X线衍射技术研究生物结构相比，扫描隧道显微镜具有以下特点∶

　　①高分辨率扫描隧道显微镜具有原子级的空间分辨率，其横向空间分辨率为lÅ，纵向分辨率达0.1Å，

　　②扫描隧道显微镜可直接探测样品的表面结构，可绘出立体三维结构图像。

　　③扫描隧道显微镜可在真空、常压、空气、甚至溶液中探测物质的结构，它的优点是三态(固态、液态和气态)物质均可进行观察，而普通电镜只能观察制作好的固体标本，由于没有高能电子束，对表面没有破坏作用(如辐射，热损伤等)所以能对生理状态下生物大分子和活细胞膜表面的结构进行研究，样品不会受到损伤而保持完好。

　　④扫描隧道显微镜的扫描速度快，获取数据的时间短，成像也快，有可能开展生命过程的动力学研究。

　　⑤不需任何透镜，体积小，有人称之为"口袋显微镜"。