表面科學中, 表面反應及磊晶成長的動態行為是相當熱門且關鍵的研究領域, 掃描穿隧顯微術(Scanning Tunneling Microscopy, STM)在平坦表面上, 可直接觀察單一原子或分子及其運動行為, 於原子尺度下探討表面的動態行為, 有助於釐清表面反應及磊晶成長的基本的機制, 並對於基礎科學有更深入的瞭解。
溫度是所有物理現象及化學反應的關鍵因子, 原子的擴散運動, 化學反應及相變化等動態行為也強烈受溫度影響, STM配合精確控制溫度的技術可以獲得許多關鍵的證據, 實驗室開發新穎的變溫STM系統, 可於廣泛溫度區間(50k~450k)觀察特定區域的各種動態行為, 有助於釐清許多物理現象的基本機制, 甚至探索全新的物理現象。目前實驗室正進行半導體表面磊晶成長機制的相關的研究, 探討半導體磊晶成長最初期的動態行為以及表面結構隨溫度的相變化。