「Quantum made simple」网站的一个科普视频，介绍扫描隧道显微镜背后的「量子遂穿」效应。图源：https://www.youtube.com/watch?v=K64Tv2mK5h4&list=PLIOvCf482GGFyO56lVu06qfemBIIubcrw&index=7 电流强度和针尖与被研究物质间的距离有函数关系，当探针沿物质表面按给定高度扫描时，因样品表面原子凹凸不平，使探针与物质表面间的距离不断发生改变，从而引起电流不断发生改变。将电流的这种改变图像化即可显示出原子水平的凹凸形态，这就是扫描隧道显微镜的成像原理。
在自己的个人网站上，Berard 详细介绍了他的显微镜构造细节，还给出了相应的参考资料。 如何 DIY 一台扫描隧道显微镜？ 扫描隧道显微镜通常包括隧道针尖、三维扫描控制器、减震系统、电子学控制系统、在线扫描控制系统、离线数据分析软件等几个部分。它的测量干扰主要来源于机械震动和电噪音，因此需要在有较高防震水平的防震台上工作。其机械部分的实现难点在于如何驱动针尖或样品在微纳尺度范围内做精确运动，因此用到了压电陶瓷管。其电子控制部分的实现难点在于如何将微纳量级的隧穿电流转化为可以处理的信号，因此用到了前级放大器。 扫描隧道显微镜的工作方式可以描述为：针尖受压电陶瓷管驱动，在 x 和 y 方向上进行扫描，而 z 方向上的运动可分为恒流式和恒高式。 在恒流模式下，压电陶瓷管受反馈电路控制，保持针尖和样品之间的隧穿电流保持恒定的设定电流值。为了保持隧穿电流恒定，压电陶瓷管需要根据表面起伏在 z 方向上下运动，该运动轨迹反映了表面的起伏情况。以 z 的值在 xy 空间上做二维图，就得到了表面的高度起伏像。在恒高模式下，压电陶瓷管在 z 方向上保持恒定。以探测到的隧穿电流的值在 xy 空间上做二维图，就得到了隧穿电流变化像。 DIY 一台扫描隧道显微镜听起来好像是一件不可能的事，但很多人不知道的是，做这件事也有个小圈子，翻一下维基百科就能查到。
这群 STM 技术爱好者在网上发表了一些 DIY 教程，比如下面这个看起来像是上世纪网站的页面。这个网页的创建者名叫 John Alexander，很早就开始了扫描隧道显微镜的制作。
网址：https://web.archive.org/web/20140708114448/http://www.geocities.com/spm_stm/Project.html Berard 的目标是构建一种能够在空气中进行原子分辨率成像的低成本 STM，他从 Alexander 的教程中得到了不少启发。 通常来讲，用于 STM 的压电扫描控制器至少要花费数百美元。但在 John Alexander 的教程中，Berard 发现了一种廉价的压电蜂鸣器元件，其中一个电极被切成象限，以使用 XYZ 坐标描述运动。这种扫描器没有 STM 通常使用的扫描器坚固耐用，但 Berard 决定尝试一下。事实证明，John Alexander 的方法很管用，Berard 成功地对高定向热解石墨（HOPG）进行了原子分辨率的成像。
