กล้องจุลทรรศน์การขุดอุโมงค์ (STM)ประเภทของกล้องจุลทรรศน์ที่มีหลักการทำงานขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางกลเชิงควอนตัมที่รู้จักกันในชื่ออุโมงค์ซึ่งคุณสมบัติของคลื่นของอิเล็กตรอนทำให้พวกเขา "อุโมงค์" เหนือพื้นผิวของของแข็งในพื้นที่ที่ถูกห้ามใช้ภายใต้กฎ ของฟิสิกส์คลาสสิก ความน่าจะเป็นในการค้นหาอิเล็กตรอนแบบอุโมงค์เช่นนี้จะลดลงแบบเอกซ์โพเนนเชียลเมื่อระยะทางจากพื้นผิวเพิ่มขึ้น STM ใช้ประโยชน์จากความไวสูงมากต่อระยะทาง ปลายแหลมของเข็มทังสเตนนั้นอยู่ห่างจากพื้นผิวตัวอย่างเพียงเล็กน้อย แรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กถูกนำมาใช้ระหว่างปลายหัววัดและพื้นผิวทำให้อิเล็กตรอนไปยังอุโมงค์ข้ามช่องว่าง เมื่อโพรบถูกสแกนบนพื้นผิวมันจะทำการลงทะเบียนความผันแปรของกระแสไฟในอุโมงค์และข้อมูลนี้สามารถประมวลผลเพื่อให้ภาพภูมิประเทศของพื้นผิว
STM ปรากฏตัวในปี 1981 เมื่อนักฟิสิกส์ชาวสวิส Gerd Binnig และ Heinrich Rohrer ออกเดินทางเพื่อสร้างเครื่องมือสำหรับการศึกษาสภาพนำไฟฟ้าของพื้นผิว Binnig และ Rohrer เลือกพื้นผิวของทองคำสำหรับภาพแรกของพวกเขา เมื่อภาพปรากฏบนหน้าจอของโทรทัศน์พวกเขาเห็นแถวของอะตอมที่มีระยะห่างที่แม่นยำและสังเกตระเบียงกว้างที่คั่นด้วยขั้นตอนหนึ่งอะตอมที่ความสูง Binnig และ Rohrer ได้ค้นพบวิธีการง่ายๆในการสร้างภาพโดยตรงของโครงสร้างอะตอมของพื้นผิว การค้นพบของพวกเขาเปิดศักราชใหม่สำหรับวิทยาศาสตร์พื้นผิวและความสำเร็จที่น่าประทับใจของพวกเขาได้รับการยอมรับด้วยรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1986
