納米技術(shù)所需的電測(cè)量方法— 概述

有廣泛且多樣化應(yīng)用的納米科學(xué)技術(shù)[1]，推動(dòng)著研究者不斷運(yùn)用碳納米管[2]、化學(xué)分子、量子點(diǎn)、甚至聚合物研發(fā)出新的材料和元器件。對(duì)這些納米尺度的元器件與材料進(jìn)行的特性測(cè)量遠(yuǎn)非輕而易舉，因?yàn)槠渲性S多具有低電流、低電阻[3]、高電阻和低功率等電特性。

這篇文章將深入揭示納米技術(shù)所需的電測(cè)量方法，并示出了基于碳納米管的材料[4]、電子電路、分子電子學(xué)和材料學(xué)等方面的示例。文中將探討影響如此敏感的測(cè)量的各類測(cè)量不確定性的來源，并對(duì)可用的測(cè)試設(shè)備解決方案進(jìn)行了討論。

納米技術(shù)與科學(xué)吸引著來自于電子學(xué)乃至化學(xué)再到生物學(xué)的諸多學(xué)科領(lǐng)域的研究者，人們正在開發(fā)多種多樣的潛在應(yīng)用和產(chǎn)品，這些應(yīng)用與產(chǎn)品將對(duì)多個(gè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大的影響。無論是傳感器[5]、給藥系統(tǒng)、更堅(jiān)固和輕巧的材料、更快與更小的電子元器件，還是更高效的能量系統(tǒng)，都將成為納米技術(shù)研究的創(chuàng)新成就。

為了應(yīng)對(duì)納米科學(xué)的挑戰(zhàn)，研究者必須進(jìn)行多種多樣的測(cè)量工作，包括電流－電壓（I－V）特性、電阻、電阻率和電導(dǎo)率、輸運(yùn)、光譜和能量的測(cè)量，以揭示物質(zhì)在納米尺度上的錯(cuò)綜復(fù)雜的規(guī)律，并基于納米材料來制作可靠的電子器件。為了達(dá)到這一目標(biāo)，納米科技研究者需要具備敏感的電測(cè)量工具，并理解電測(cè)量的原理。