半导体的制造方法是将微量的锑添加到高度纯净的硅或锗晶体中。控制此种搀量的精度越高，就可以制造出属性越好的半导体。这个试验中，将微量元素混合至不同物质中的工作，是在极为微小的单个原子级别上完成的。
该研究团队所用的用于接受掺杂的物质，是硅基板上成为单个原子层的锡表面。他们将原子力显微镜的探针放置于靠近此表面的位置。原子力显微镜可与非导体一同使用，其装备了极细的探针，探针的尖端达到微米级别。如果将这种探针靠近要观察的物质，原子力就会在探针尖端和目标物质之间发生作用，通过测量此原子力就可观察物质表面。
在此项研究中，研究团队发现一种现象：当探针在某些条件下靠近物质表面时，探针尖端的单个原子会与物质表面的单个原子互换位置。当研究团队尝试使物质表面上的特定原子出现这种现象时，他们遇到了困难。但他们通过将探针的调整精度在水平位置提高到±0.01纳米的原子级别，并将探测在探针尖端和物质表面产生作用的原子力的探测灵敏度增强到10pN的精微级别，从而克服了这一难题。
在此项实验中，原子力显微镜的探针在极为小心的操作下靠近锡表面，以一次一个的频率将锡原子用探针尖端上的硅原子进行替换。通过这种方式，研究团队在锡表面上以12个硅原子写出了“Si”字母符号。字母符号的总大小长宽各约4纳米，使其成为世界上最小的字母符号。
用原子拼出世界最小字母符号
