本實驗室建立於 1990 年，長期研究表面原子、分子及電子之動態及能量學。基於對表面結構、特性及其上粒子運動之認識，衍生出磊晶成長機制，量子化局限效應，原子操縱原理，及奈米結構特性等之研究。

由於研究上的需要，我們仰賴具原子分辨率之顯微技術，如場離子顯微術 ( FIM ) ，掃描穿隧顯微術 ( STM ) ，原子力顯微術 ( AFM ) ，及穿透式電子顯微術 ( TEM ) 等。除了購置商用型顯微鏡之外，我們也自行研發或改進這些顯微技術。例如，自建低溫 ( 4K 及 0.3K ) STM 及多功能 AFM，並在 TEM 上加裝 STM 系統。這些顯微技術是發展奈米科技不可或缺的。

經過多年努力和國家經費之支持，我們做出許多一流的研究工作，建立了世界知名的實驗室，並培育了多位高科技人才。未來，我們期許能在奈米結構的研究上，探索其物性及化性與其尺寸、形狀、旋度、及介面等之關聯；並持續發展功能更強及更多樣化之顯微技術。