序言：资料本质的钻研是现代资料迷信的主要一环，叫做资料的本质是指对于资料性能特点和功效的定温度量和形容，即资料对于电、磁、光、热、机器负荷的反响。源表SMU 正在现代资料迷信钻研中，起到无足轻重的作用，取舍适宜某类资料电功能测试的SMU，如何升高测试误差，测试中该当留意什么，该署成绩都需求力点关心。泰克吉时利的品牌正在寰球许多科学工事师和迷信家中享有盛誉，其高精密度源表（SMU）、万用表、精细电源、巨大信号测试以及数据搜罗货物，同泰克公司原部分货物线一起为现代资料迷信钻研需要多种测试计划。

现代资料迷信尖端的电运载及量子资料/超导资料测试、一维/碳纳米管资料测试、二维资料及石墨烯测试及纳米资料的使用测试。

纳米资料指的是三维时间尺度至多有一维在于纳米量级(1-100nm)的资料，是由分寸介于原子团、成员和微观系统之间的纳饭粒子所组成的新一代资料。纳米资料能够依照多种尺度停止总结，按构造能够分成：零维资料 – 量子点，纳米面末，纳米颗粒；一维资料 – 纳米线或者碳纳米管；二维资料 – 纳米地膜，石墨烯；三维丈量-  纳米液体资料。按组成能够分成：非金属纳米资料，半超导体纳米资料，无机高成员纳米资料，化合纳米资料。下图是将纳米资料按其情理本质停止总结并列会计米资料使用的示企图，由此可见，纳米资料曾经正在多畛域失去宽泛使用。

纳米资料的特点与电子机件

因为纳米资料的某一维或者多维分寸为纳米量级，使得其存正在许多异于宏分寸资料的特点。纳米资料的根本特点囊括：名义与界面效应，如熔点升高比热增大；小分寸效应，如超导体变得没有能导热；非导体却开端导热以及超硬特点；量子分寸效应和微观量子隧道效应。纳米资料的生化功能为：高强度、高韧性；高比热和热收缩系数；异样电导率和分散率；高磁化率。

基于之上特点，纳米资料被宽泛用来制造纳米电子机件。纳米电子机件指的是应用纳米级加工和制备技能，设想制备而成的存正在纳米级尺度和一定性能的电子机件。纳米电子机件囊括纳米CMOS 机件，如涂层上硅MOSFET、硅一锗异质MOSFET、高温MOSFET、双极MOSFE T、本征硅沟道隧道型MOSFET等；量子效应机件；量子干预机件、量子点机件；谐振隧道机件如横向谐振遂道机件、谐振隧道结晶体管, 谐振隧道场效应结晶体管( RTEET)、双极量子谐振隧道结晶体管、谐振隧道热电子结晶体管等；纵向谐振隧道机件如隧道势垒调制结晶体管等；单电子机件如单电子箱、库容祸合和电阻祸合单电子结晶体管、单电子神经网络结晶体管、单电子结阵列、单电子泵浦、单电子圈套和单电子缭绕门等；单原子团机件和单成员机件如单电子电门、单原子团点接触机件、单成员电门、成员线、量子效应成员电子机件、电化学成员电子机件等。

纳米资料电学功能测试

纳米资料的表征囊括因素综合，颗粒综合，构造综合，功能综合，综合办法以电镜综合为主，尤其是扫描隧道电镜（SMT)，正在超导体和半超导体纳米资料综合上存正在劣势。

纳米资料的电学功能测试是对于其态密度（Density of State）停止综合。叫做态密度指的是单势能量范畴内所答应的电子数，也就是说电子正在某一能量范畴的散布状况。态密度是宏观量，适宜注释纳饭粒子分寸变迁惹起的特点。

X 射线光谱 （X-Ray Spectroscopy）是停止态密度测试的通例办法，但经过对于纳米资料电功能间接测试，也能够推到出态密度。用扫描隧道电镜测试用微分电导（di/dv）随电压的直线即可推到出态密度。这种办法应用低电平AC 信号调制于动态直流电停止测试，电镜栅极与被测样品间为高阻接触。

因为X 射线光谱和扫描隧道电镜都是高贵的设施，假如没有是制备并表征纳米资料，仅仅是对于纳米资料停止使用性钻研，源表（SMU）+ 纳米探针台没有失为一种高性价比的代替计划。与扫描隧道电镜法没有同，纳米探针台和被测样品间为低阻接触，这就请求SMU必需具有低电平测试威力，并依据被测样品的阻抗改观SMU任务形式。这种办法次要测试被测样品的电阻，电阻率及霍尔效应，更适宜纳米电子机件的测试。

二维纳米资料电阻率测试

对于二维纳米资料（如石墨烯），电阻率测试是主要的测试名目，测试工法次要为四探针法（The Four-Point Collinear  Probe Method）与范德堡法（The van der Pauw method）。

二维纳米资料霍尔效应测试

当直流电垂直于外电场经过半超导体时，载流子发作偏偏转，垂直于直流电和电场的位置会发生一外加磁场，从而正在半超导体的两端发生电势差，这一景象就是霍尔效应，某个电势差也被称为霍尔电势差。经过对于电势差测试，能够失去被测资料的载流子深浅与载流子迁徙率等参数。二维纳米资料霍尔效应测试，仍然用范德堡法，但栅极接报与范德堡法测试电阻率有所没有同，况且正在测试霍效应时，一般要加电场。

纳米资料及电子机件电学测试面临的应战

? 纳米级分寸，功能异于宏分寸资料与机件
? 形态变迁快，对于探测仪表呼应进度有请求
? 需合作纳米探针台
? 必需防自热,要不极易焚毁被测样品，需取舍带有脉冲形式的SMU
? 纳米资料接受及测试直流电超小（达 fA 级），接受及测试电压超低（达nV 级），没有同品种的资料，电阻范畴超宽，从uΩ~TΩ,需取舍与被测纳米资料和机件电功能相顺应的SMU，需多种升高误差与噪音的手腕，如加流测压或者加压测流，四线法联接，屏障与滤波，升高热噪音等。