要使用「奈米微小製造技术」来製作我们所需要的结构，步便是先要能够「看到原子」，目前人类还无法用肉眼直接看到原子，因此都是使用间接的方式，利用仪器的辅助来观察原子，这种仪器称为「电子硬度计(EM：Electron Microscopy)」，电子硬度计依照原理的不同又可以分为数种：

扫描式电子硬度计(SEM：Scanning Electron Microscopy)

使用钨丝来发射电子束(热游离)，当电子束照射到物体表面时，就如同光束照射到物体表面，当物体表面凸出时反射电子束较多，故侦测器侦测到较强的讯号(比较亮)，如图 4-54(a)所示；当物体表面凹下时反射电子束较少，故侦测器侦测到较弱的讯号(比较暗)，如图4-54(b)所示，同学们一定有这样的经验，地上的凹洞比较暗，就是因为太阳光照射到凹洞内反射的光比较少的缘故。将这些强弱的讯号画成二度空间的灰阶图形，就可以得到如图4-54(c)所示的扫描式电子硬度计(SEM)照片(本书前面所有的灰阶照片均为扫描式电子硬度计照片)，扫描式电子硬度计(SEM)的解析度很高，可以用来观察大约100nm(奈米) 的结构,工具硬度计，但是只能观察物体表面的高低起伏，所以表面平整的物体无法使用。