走査型トンネル顕微鏡
1978年、IBMのチューリッヒ研究所にいたハインリッヒ・ローラーは、ジョセフソン接合に関連する絶縁性薄膜の局所的な成長過程や電気特性の研究を始めるため、ヴォルフガング・ゲーテ大学にいたゲルト・ビーニッヒを採用した。この目的のため、彼らは10nm以下の狭い範囲でトンネル・スペクトロスコピーを観察する装置の開発を行なった。
この際に、スペクトロスコピー測定のために10nm以下のサイズの電極で試料を挟む方法が問題となった。上部の電極を金属針にすれば面積の問題は解決するが、接触によって試料が破壊してしまう。ビニッヒは非接触で測定できるトンネル効果を利用することを思いつき、金属針を数Åの距離まで近づけてることで局所スペクトロスコピーの測定に成功した。彼らは当初その空間分解能を4.5nmとしていたが、1982年のCaIrSn4(四錫化カルシウムイリジウム)の測定でそれよりも1桁良い単原子ステップ、すなわち原子1個分の段差を測定できることがわかった。
装置完成当初は装置の性能や原子レベルの観測結果に懐疑的な意見もあった。しかし1983年に、それまで構造の解明がなされず、30年近く論争の的となっていたシリコンの(111)表面における7×7再構成構造(いわゆるDASモデル)を決定する重要な手がかりをSTMの観測結果が与えたことから、その性能と信頼性の高さが認められるようになった。STM完成の功績によりビーニヒとローラーは、1986年、ノーベル物理学賞を受賞している。
ビーニヒとローラーによるSTMの特許として、アメリカ合衆国特許第 4,343,993号がある。
その他の関連特許については、日本国内で出願されたの特許が中心ではあるが、プローブ顕微鏡技術に詳しい。