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주사 터널링 현미경(STM)의 공동발명으로 1986년에 하인리히 로러와 함께 노벨 물리학상을 받았다(상을 받은 다른 사람은 에른스트 루스카임). 프랑크푸르트의 요한볼프강괴테대학교를 졸업했고 1978년에 프랑크푸르트대학교에서 박사학위를 받았다. 그뒤 취리히의 IBM 연구소에 들어갔는데, 그곳에서 로러와 함께 최초의 STM을 설계하고 제작했다.

이 기구는 도체나 반도체 표면의 상을 개별 원자들이 분명하게 구분될 수 있을 만큼 세밀하게 보여준다. 양자역학적 효과로 인해 STM의 극도로 정교한 텅스텐 검침과 대상표면 사이에 전류가 흐르게 된다. 이때 생성된 전류를 측정하고 그에 따라 검침의 높이를 조절하여 검침과 표면 간의 거리를 일정하게 유지한다. 검침의 높이 변화를 기록하여 그 표면의 윤곽 분포를 그리게 되는데, 이 지도에서는 윤곽선의 간격이 매우 좁아 개별원자들을 명확하게 구별할 수 있다.

STM 검침의 끝부분은 폭이 약 1Å(옹스트롬, 1m의 1／100,000,000 또는 원자의 폭 정도)밖에 되지 않는다. 이 검침과 연구되는 표면 간의 간격은 겨우 5~10Å 정도이다.