光學顯微鏡的放大倍率,無法用來觀察比可見光波長(400-700 nm)還小的物體,因此進一步發明了可觀察奈米尺度的電子顯微技術與掃描探針顯微技術。

電子顯微技術
與光學顯微鏡原理相似,只是用電子取代光線來觀察。以高能量電子束照射在待測樣品上,造成電子反射、穿透及產生二次電子等,這些訊號由偵測器搜集,再轉換成圖像,如穿透式電子顯微鏡(TEM)、掃描式電子顯微鏡(SEM)。

掃描探針顯微技術
採用極細的探針(尖端約數個原子大小),對物質表面進行掃描,獲得物質的表面形貌,常見如掃描穿隧顯微鏡(STM)及原子力顯微鏡(AFM)。

原子操縱術
費曼的預言實現─按照人類的意志來排列原子
1990年美國IBM公司的科學家,利用掃描穿隧顯微鏡(STM),在鎳金屬表面操控35 個原子排列出IBM的字樣。