Režimy měření na STM ( anglicky STM operation modes ) - v rastrovací tunelové mikroskopii (STM) existuje pět hlavních proměnných parametrů. Jsou to horizontální souřadnice x a y , výška z , předpětí V a tunelový proud I. V závislosti na tom, jak se tyto parametry mění, existují tři hlavní režimy měření STM: 1) režim konstantního proudu, ve kterém jsou I a V udržovány konstantní, x a y se mění během skenování jehly a měří se z ; 2) režim konstantní výšky (také nazývaný režim aktuálního zobrazení), ve kterém jsou z a V udržovány konstantní, x a y se během skenování mění a I je měřeno; 3) skenovací tunelovací spektroskopie (STS), což je celá sada režimů, ve kterých se V mění .
Režim konstantního proudu je nejběžněji používaným zobrazovacím režimem STM. V tomto režimu se jehla pohybuje po povrchu vzorku konstantním napětím a proudem. Aby se udržoval konstantní proud při pevném napětí, sledovací systém neustále upravuje vertikální polohu jehly změnou napětí Vz na piezoelektrickém prvku. V ideálním případě homogenního (z elektronického hlediska) povrchu stálost proudu znamená neměnnost mezery mezi jehlou a povrchem, tj. při snímání trajektorie jehly opakuje všechny znaky topografie povrchu (obr. a). Výška prvků plošného reliéfu je přímo určena z hodnoty Vz . Výsledkem těchto měření jsou hodnoty výšky povrchového reliéfu jako funkce polohy jehly z(x, y).
V režimu konstantní výšky je skenování povrchu jehlou prováděno při konstantním napětí Vz na z-piezoelektrickém prvku a tunelovací proud I je měřen jako funkce polohy jehly (obr. b). Napětí mezi jehlou a vzorkem V je udržováno konstantní a zpětná vazba servosystému je deaktivována. V tomto případě se vyboulení na povrchu projeví zvýšenými hodnotami tunelového proudu, když je jehla přejede. V tomto režimu může být skenování jehly prováděno mnohem vyšší rychlostí ve srovnání s režimem konstantního proudu, protože sledovací systém nemusí reagovat na všechny vlastnosti povrchu procházejícího pod jehlou. Tato možnost je zvláště cenná při studiu dynamických procesů v reálném čase, zejména při natáčení STM videa. Nevýhodou je obtížnost kvantitativního stanovení výšek reliéfu ze změny tunelového proudu.
Rastrovací tunelová spektroskopie (STS) je soubor metod rastrovací tunelové mikroskopie, při které se změnou napětí mezi jehlou a vzorkem získávají informace o lokální elektronické struktuře studovaného povrchu.