Μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας (STM), τύπος μικροσκοπίου του οποίου η αρχή λειτουργίας βασίζεται στο κβαντικό μηχανικό φαινόμενο γνωστό ως σήραγγα, στο οποίο οι κυματοειδείς ιδιότητες των ηλεκτρονίων τους επιτρέπουν να «σηράγγουν» πέρα από την επιφάνεια ενός στερεού σε περιοχές του χώρου που τους απαγορεύονται σύμφωνα με τους κανόνες της κλασικής φυσικής. Η πιθανότητα εύρεσης τέτοιων ηλεκτρονίων σήραγγας μειώνεται εκθετικά καθώς αυξάνεται η απόσταση από την επιφάνεια. Το STM χρησιμοποιεί αυτήν την ακραία ευαισθησία στην απόσταση. Η αιχμηρή άκρη μιας βελόνας βολφραμίου τοποθετείται λίγα angstroms από την επιφάνεια του δείγματος. Μια μικρή τάση εφαρμόζεται μεταξύ του άκρου του καθετήρα και της επιφάνειας, προκαλώντας τη διοχέτευση των ηλεκτρονίων στο διάκενο. Καθώς ο ανιχνευτής σαρώνεται πάνω από την επιφάνεια, καταγράφει παραλλαγές στο ρεύμα σήραγγας και αυτές οι πληροφορίες μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία για να παρέχουν μια τοπογραφική εικόνα της επιφάνειας.
Το STM εμφανίστηκε το 1981, όταν οι Ελβετοί φυσικοί Gerd Binnig και Heinrich Rohrer ξεκίνησαν να κατασκευάζουν ένα εργαλείο για τη μελέτη της τοπικής αγωγιμότητας των επιφανειών. Οι Binnig και Rohrer επέλεξαν την επιφάνεια του χρυσού για την πρώτη τους εικόνα. Όταν η εικόνα εμφανίστηκε στην οθόνη μιας τηλεοπτικής οθόνης, είδαν σειρές ατόμων με ακρίβεια σε απόσταση και παρατήρησαν μεγάλες βεράντες χωρισμένες με βήματα ενός ατόμου σε ύψος. Οι Binnig και Rohrer είχαν ανακαλύψει στο STM μια απλή μέθοδο για τη δημιουργία μιας άμεσης εικόνας της ατομικής δομής των επιφανειών. Η ανακάλυψή τους άνοιξε μια νέα εποχή για την επιστήμη της επιφάνειας και το εντυπωσιακό τους επίτευγμα αναγνωρίστηκε με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1986.
