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新的微分电导测量方法以更低成本更快地揭示纳米器件特性

发布时间:2020-07-21 18:31:12 阅读: 来源:扎把机厂家

欧姆定律不一定适用 对更小尺寸、更低功耗电子器件的需求推动了纳米技术的发展。研究人员努力理解量子能级结构和纳米级器件的行为以及这些如何影响电气特性。这使观察或预测何时发生隧道效应,计算器件的能态密度,理解低温环境下的导电现象以及产生人造原子(其中能量量化可以基于材料的结构和形状进行修改)成为可能。 在宏观世界中,导体有可能遵守欧姆定律。在纳米技术领域中,欧姆对电阻的定义常常不再适用。纳米级器件I-V曲线的斜率可能不是材料的基本常数。因此,为了研究纳米器件需要测量I-V曲线在大量点上的斜率。微分电导(dG = dI/dV)曲线是针对纳米级器件最重要的测量之一,但是此测量也提出了一系列特殊的挑战。幸好,新的测量技术使这类研究变得更简单。微分电导测量的应用 许多应用中需要进行微分电导测量,但是可能使用许多别名。这些别名包括: • 电子能量谱 – 研究量子点、纳米粒子和人造原子的电子能量结构 • 扫描隧道谱 – 纳米级材料和器件的非接触表面特性 • 能态密度 – 超小型半导体和纳米管的电子特性 • 微分电导(dG = dI/dV) – I-V特性,例如室温和低温条件下的电导,隧道现象等。 因为微分电导(dI/dV)与能态密度直接成比例,所以它是此现象最直接的测量。此测量能确定电导达到最大值的条件,即,纳米级材料电子最活跃时的电子能量(eV)。这允许研究人员分析电子可用的能量选择数量:当电子释放能量时降至较低能级或者当电子吸收能量时跃迁至较高能级。因此,对能态密度的了解能让研究人员选择和利用材料以产生有用的器件。完整内容下载。请点击

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