STM동은 스캐닝 터널링 현상에 기반한 전자현미경의 일종으로, 물질의 표면을 나노메터 단위로 분석할 수 있는 고해상도 이미징 기법이다. STM은 1981년 월터 바위그(Walter Binnig)와 하인리히 로러(Heinrich Rohrer)에 의해 개발되었으며, 이들은 이 업적을 통해 1986년 노벨 물리학상을 수상하였다.

이 장치는 전도성 물질의 표면 위에 매우 미세한 탐침(탐침 전극)을 위치시키고, 탐침과 표면 간의 전류를 측정하여 표면의 구조와 전자적 특성을 분석한다. STM에서는 전극이 표면에 가까이 접근할 때 발생하는 터널링 전류를 이용하여 원자적 차원에서 이미지와 정보를 생성한다. 이는 전자들이 양극과 음극 사이의 좁은 간격을 터널링하여 흐르는 현상에 기초한다.

STM의 주요 특징 중 하나는 비접촉 방식으로 원자 수준의 이미지를 얻을 수 있다는 점이다. 사용자는 특정한 표면의 원자 위치, 크기, 형태 등 다양한 정보를 실시간으로 관찰할 수 있으며, 이러한 데이터는 나노기술, 재료과학, 반도체 물리학 등 여러 분야에서 유용하게 활용된다.

STM의 활용은 단순한 표면 분석을 넘어 다양한 화학 반응의 메커니즘 연구, 나노소재의 개발 및 성질 분석, 전자 소자의 특성화 등 폭넓은 영역에 걸쳐 있다. 이를 통해 과학자들은 원자 구조와 성질 간의 관계를 명확히 이해하고, 더 나아가 새로운 물질 및 기술을 개발하는 데 기여하고 있다.