1.衍生技術
STM發明迄今約二十年，技術不斷地精進，除此之外，又衍生出許多其它技術，其中最重要的是原子力顯微儀（atomic force microscope，簡稱AFM）。它是由STM發明人之一Binnig、美國史丹福大學教授Quate、及IBM的Gerber率先發展的(13)，主要動機是希望有類似STM的空間解析能力，但不必受限於可導電的材料。AFM的原理是利用針尖原子與樣品表面原子間的微弱作用力來作為回饋，以維持針尖能在樣品上方以固定高度掃描，從而得知樣品表面的高低起伏。其基本架構與STM相似，但探針結構不同，必須能夠量測到原子間的微弱作用力才行。AFM的空間解析能力僅略遜於STM，在某些情況下亦可解析出原子結構，但不像STM必須受限於導體樣品，使它的用途明顯地大於STM。最新的AFM技術甚至可用來觀看柔軟脆弱的生物分子，應用在工業上的潛力也是無庸置疑的。有關AFM的詳細介紹，請參閱本期特刊中之報導。
有人在 AFM的針尖上鍍一層磁性薄膜，利用針跟樣品間的磁力作回饋以觀察磁性材料，其餘方式與AFM相同，此稱為磁力顯微儀（magnetic force microscope，簡稱MFM）。它可觀測磁性材料上細微的磁區分佈，目前微磁學也是一門重要的研究領域，MFM已成為此領域的重要儀器(14)。有關MFM的詳細介紹，也請參閱本期特刊中之報導。
另有研究人員利用光纖作探針，模仿STM方式，把STM的電子換成光子，稱為光子掃描穿隧顯微儀（photon scanning tunneling microscope，簡稱PSTM）；後來又結合AFM的技術，發展成為近場光學顯微儀（scanning near-field optical microscope，簡稱SNOM或NSOM）。現今NSOM的空間解析度約為20nm，遠高於傳統光學顯微鏡，接近電子顯微鏡。由於它提供了材料的光學資訊，所以十分適合觀察光電元件，亦可應用在生物樣品的觀察。詳細的介紹可參考《科儀新知》第十七卷第五期中正大學蔡定平教授的文章(15)。
以上這幾個STM的衍生技術，皆和STM的基本架構相仿，主要差異在於探針的結構及信號感測系統不同。這些技術與STM已被統稱為「掃描探針顯微術」（scanning probe microscopy，簡稱SPM）。其實，上述幾個技術只是SPM中最重要的幾種，任何類似架構的顯微技術都可納入SPM；其空間解析度通常取決於探針的大小，探針能做得越尖，解析能力就越好。相信往後會有更多感測頭被製成針尖般細小，讓我們得到更多物理或化學特性的顯微影像。除了SPM外，STM還可修改成其它量測技術，例如：金屬薄膜跟半導體介面特性的量測、半導體表面電子傳導特性的量測等等。諸如此類的嘗試很多，未來勢必有更多由STM衍生出來的顯微技術，或是STM與其他技術結合發展出來的新儀器。
2.其他原子解析顯微術
STM並非是唯一有原子解析度的顯微術，早在1951年，Muller就發明了一種顯微術──場離子顯微術（field ion microscopy, FIM）(16)，在1957年左右首度成功地看到一些過渡金屬針尖上的原子影像，此技術後來被用來觀察金屬原子、原子團的表面擴散等動態現象，對表面擴散的瞭解貢獻很大，但它只適用在某些能製成針的金屬（主要是過渡金屬），而且研究區域受限於針尖末端極小的平面（一般而言，直徑在80埃以下），需在真空中及液態氮或液態氦的低溫下操作。相較之下，SPM的限制就少很多。
高解析穿透電子顯微術（high resolution transmission electron microscopy）(17)是另一個具有原子解析度的顯微技術，它在水平方向可達原子解析能力，但完全不具垂直方向解析能力，適合觀察週期性很好的晶格內部的原子結構，單一缺陷（如：某晶格位置少了一顆原子，或這個位置被不同種類原子所取代）是無法被解析出來的，只有在少數特殊狀況可在表面看到單一原子，這個能力比FIM限制還大。
Top