STM 的特点
与其它表面分析技术相比，STM 有许多优点。它由于原子级分辨率，平行和垂直于表面方向的分辨率分别高达0.1nm 和0.01nm，即可分辨出单个原子。它可以得到单原子层表面的局部结构，可以直接观测到局部的表面缺陷、表面重构、表面吸附的形态和位置，以及由吸附体引起的表面重构等。在获得样品表面形貌的同时，也可得到扫描隧道谱，可用于研究表面的电子结构等。STM 可实时地得到在实空间中表面的三维图像，可用于研究具有周期性或不具备周期性的表面结构，非常有利于对表面反应、扩散等动态过程的研究。
STM 应用
高分辨率的STM 的应用范围不只局限在操纵物质，最近，在生命系统（被誉为生物导体）中的应用吸引了众人的目光，某些材料已经得到观测，这些材料包括规则的单层体（液晶）、多肽物质、导电聚合体、生物材料等。
纳米加工技术：
基于扫描探针显微镜的纳米加工技术，包括了一种纳米刻蚀技术（Nanolithgraphy）。这种技术可以实现在纳米尺度上制备产品。目前刻蚀图形的线宽约为10nm。日本NEC 公司已研制出超高密度记录技术，其记录密度为目前磁盘的3000 倍。若将STM 刻蚀技术与分子束外延薄膜生产技术相结合，即可用于制造三维尺寸均的纳米级的量子器件。例如利用砷镓和砷铝镓多层分子束外延薄膜材料加上纳米刻蚀，即可构成电或光的量子器件。这将对微电子、激光技术和光电技术带来革命性的影响。
原子操纵：
扫描探针显微镜所提供的单个原子、分子的操纵手段还可能导致原子级的计算机开关器件的诞生。相当方便面地移走材料表面的某一种原子和搬来另一种原子，从而形成一种新材料。这一切在数分种内就可以完成。这种显微镜最激动人心的用途就是用于制造"原子尺寸"的计算机和毫微芯片。
金属和半导体表面的STM 研究
STM 是又一新型、先进的表面分析技术，它能在多种实验环境（真空、大气、溶液、低温等）下高分辨地实时观察导体和半导体表面的表面结构，提供其它表面分析技术不能提供的新信息。STM 的出现，使得金属、半导体表面几何结构和电子结构的研究进入了一个新的层次。
从理论上讲，某些金属的表面结构可以根据晶体的结构推断，但实际上许多表面为了达到能量最低往往发生重构，化学吸附引起的表面重构，用STM 研究有独特的优点。它不仅能实现实时观察具有或不具有周期性结构的金属表面，而且通过比较具有不同气体覆盖度的金属表面STM 图，可以研究化学吸附诱导金属表
面重构的成核和生长等的微观机理。
STM 图像反映的是表面局域态密度的形貌，就清洁金属表面而言，这些形貌通常正好反映了表面势垒的形状，表面势垒的形状与表面原子的位置密切相关，因此用STM 图像直接金属表面的几何结构。Binnig 等用STM 对金（110）表面进行了研究，清楚地观察到了表面由一系列相互平行的山形结构组成，它们沿[110]方向长达几十纳米。在空气中对Au（334）表面进行STM 观察时，通过大范围的扫描发现表面有几十纳米宽，几纳米高平整的平台，小范围的扫描还能观察到平台上有相互平行的单原子台阶。在清洁的退火的单晶Au（111）表面的STM 研究中发现表面非常平整，没有观察到单个的金属原子，仅仅在某些区域观察到了周期性排列的单原子台阶，台阶的取向在[112]方向，在另一区域观察到了多原子台阶。在邻晶的Au（111）表面的STM 研究中观察到了宽度为八个原子的平台，也观察到了单原子台阶和多原子台阶。STM 研究表明Au（111）表面并不像人们想象的那么稳定，仍发生了重构，而且重构不是模型预测的表面顶层原子的简单收缩。
对外延蒸发沉积的Au（111）薄膜表面的STM 研究发现，不仅在真空中而且在空气中也获得了原子级分辨的STM 图，分析表明STM 图形真实反映了清洁Au表面的形貌。
在真空中，对Al（111）表面的STM 研究也获得了原子级分辨的STM 图像，大部分Al（111）表面由被单原子台阶分开的几十纳米宽的原子级平整的平台组成。
综上所述，在某些情况下，STM 能分辨出具有密堆积结构的金属表面的单原子，通常能实时观察到金属表面的主要特征，如台阶、平台以及平整度等微观结构。
