掃描隧道顯微鏡ScanningTunnelingMicroscope縮寫為STM。它作為一種掃描探針顯微術工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率。
此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下（4K）可以利用探針操縱原子，因此它在納米科技既是重要的測量工具又是加工工具。
掃描隧道顯微鏡的工作原理簡單得出乎意料。就如同一根唱針掃過一張唱片，一根探針慢慢地通過要被分析的材料（針尖極為尖銳，僅僅由一個原子組成）。一個小小的電荷被放置在探針上，一股電流從探針流出，通過整個材料，到底層表面。當探針通過單個的原子，流過探針的電流量便有所不同，這些變化被記錄下來。電流在流過一個原子的時候有漲有落，如此便極其細致地探出它的輪廓。在許多的流通后，通過繪出電流量的波動，人們可以得到組成一個網格結構的單個原子的美麗圖片。
掃描隧道顯微鏡是一個納米級的隨動系統(tǒng)，因此，電子學控制系統(tǒng)也是一個重要的部分。掃描隧道顯微鏡要用計算機控制步進電機的驅動，使探針逼近樣品，進入隧道區(qū)，而后要不斷采集隧道電流，在恒電流模式中還要將隧道電流與設定值相比較，再通過反饋系統(tǒng)控制探針的進與退，從而保持隧道電流的穩(wěn)定。所有這些功能，都是通過電子學控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。
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