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纳米电丈量的实例剖析II

为了对这里所示的三种示例进行I-V特性测试,我们建议使用各种不同的商用I-V特性测试工具。有些源-测量一体单元还可以更低的成本提供相同…

为了对这儿所示的三种示例进行I-V特性测验,咱们主张运用各种不同的商用I-V特性测验东西。有些源-丈量一体单元还能够更低的本钱供给相同的测验功用,然后供给了一个紧凑的、单通道的DC参数测验仪[1]的功用度。

半导体纳米线被视为一种完成纳米电子元器材[2](如晶体管或许逻辑门)间互联的办法,现在的研讨是针对硅、砷化镓、氮化镓及其他3-5族资料进行的。研讨者们需求了解,若要让这些线实用化,其电阻率、整体的均匀性、可靠性和电流承载才能终究怎么。由于这些器材十分细小,丈量必须在很弱的电流下进行,这就要求设备能输出和丈量低至nA水平的电流信号。在这样弱的电流上进行电阻丈量,就需求一起选用低压丈量仪器,并用一个4线办法[3]来除掉丈量体系的引线电阻。输出细小的电流也减少了线上的I2R以及对其形成危害的或许性。

针对纳米互联用的聚合物的研讨工作也很可观。由于这些一般是高阻性的资料,它们的电阻往往经过输出电压信号和丈量相应的电流来丈量,这样的电流或许处于fA规模。要确保精度,就必须留意下降和消除测验体系中的任何过大的电流,例如由冲突起电效应[4]、电化学效应[5]、电缆衔接以及静电电荷所形成的噪声。

为了维护纳米级样品不受静电放电的损害,能够运用一个由板状金属或许网格制造的法拉第笼。在一个关闭的、空心的导体中的电场为零,故放入其间的物体将被屏蔽,免受任何大气中的或许杂散的电场的影响。

现在的许多仪器还能够供给必备的电阻丈量功用。关于小电阻丈量而言,具有nV计的、能够供给电流信号并丈量低电压的源-丈量一体单元是恰当的设备。关于高电阻丈量,主张选用静电计和fA以下的信号源-丈量一体单元。最新的I-V特性丈量东西常常能一起丈量低和高电阻,当尽力经过增加更多的导电资料,如碳纳米管,来提升高阻资料[6]的电导率时,这就显得极为有利。

提到资料,许多纳米科学的研讨者正在创制专用纸张或许薄膜类资料,他们需求了解这些研讨目标的外表和体电阻率与电导率特性。相同的,弱电流和高电阻常常是待测的特性。这些丈量需求选用针对扁平资料丈量而规划的专用测验夹具。

丈量电阻,然后考虑到几许尺度等要素,就能够将其转换为外表或许体电阻率,就能够确认资料电阻率参数。丈量绝缘资料的电阻的最佳方法,是向样品施加一个已知的电势,并用静电计或许pA计来丈量相应的电流。

体电阻率用于衡量直接流过一个资料的漏电流。它界说为穿过一个一立方厘米绝缘资料的电阻,单位是欧姆·厘米。在丈量体电阻率时,测验样品被置于两个电极之间,在两个电极间施加一个电势差。所发生的电流散布将穿透整个测验样品的体积,并被一个pA计丈量出来。

外表电阻界说为一个绝缘体的外表的电阻,以欧姆为单位(往往被称为欧姆/方块)。它的丈量办法是,在测验样品的外表上放置两个电极,在电极间施加电势差[7],并丈量相应的电流。

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