問題是，賓寧和羅雷爾必須先發明顯微新技術，才能夠完成接下來的事情。幾十年后，他們做到了。在此過程中，這兩位科學家發明了一種新型顯微鏡，它進入了世界各地的實驗室，改變了我們對各種數據的研究。

在此之前，看到一個原子還是非常困難的，這需要一些特殊的顯微鏡經過特殊的處理才能勉強看到一個原子。這種情況對于賓寧和羅雷爾來說顯然是不夠的，他們想看到的是整個表面上的所有單個原子。

簡介

兩位研究人員使用一種稱為電化學蝕刻的技術，來制造超鋒利的金屬尖端。要以這種方式制造針頭，必須從一根普通的線開始。他們選擇了用鎢來制作這根普通的線，然后把這根線連接到另一塊金屬板上，再把整體浸入氫氧化物溶液中，只留下部分鎢絲伸出液面。由于該尖端暴露在外，因此液體在其周圍形成所謂的彎月面，這意味著液體會略微向上吸。

接下來，如果在兩種金屬之間施加電壓，電荷將開始在它們之間移動，這將在彎月面處引發化學反應。浸沒的鎢會與溶液中的氫氧化物發生反應，產生一種叫做鎢酸鹽的東西。這種鎢酸鹽會溶解，使金屬絲在彎月面變得越來越細。最終，金屬鎢絲變得如此之細，最后發生斷裂，留下了一個非常鋒利的尖端。理想狀態下，這個尖端只有一個原子那么大。但是這個過程并不完美，所以通常還需要稍微磨尖一點。他們通過將尖端暴露在非常高的電場中來銳化尖端。

但是制作尖端只是成功的一半，接下來是將尖端降低到他們想要研究的表面。由于他們想要處理如此精細的細節，他們需要完全控制任何制動，否則尖端或樣品可能會以不可預測的方式移動。這并不是一件容易的事情，因為各種各樣的事物都會產生振動。在原子水平上，即使是腳步聲也可能像地震一樣。因此，兩位研究人員決定使用磁鐵懸浮整個設備。

隧道電流

兩位研究人員通過給針和樣品分別賦予不同的電位來鼓勵電子跳躍。電子會在兩者之間跳躍，并產生所謂的隧道電流。隧道電流的強度很大程度上取決于針與給定原子的接近程度。如果電流較強，那基本上意味著針頭正懸停在一個原子的頂部；如果電流非常微弱，那么針頭正遠離單個原子。

這種關鍵的理解是整個技術的突破，僅僅三年之后（1981年），賓寧和羅雷爾用一根針掃描了硅樣品的表面，利用他們對隧道電流的了解，使用計算機軟件創造了表面的圖像。那一年，他們用新技術制造了第一張原子圖像。他們創造的顯微鏡后來被稱為掃描隧道顯微鏡（STM），并在1986年獲得了諾貝爾物理學獎。