新的微分電導(dǎo)測(cè)量方法以更低成本、更快地揭示納米器件特性

       歐姆定律不一定適用
       對(duì)更小尺寸、更低功耗電子器件的需求推動(dòng)了納米技術(shù)的發(fā)展。研究人員努力理解量子能級(jí)結(jié)構(gòu)和納米級(jí)器件的行為以及這些如何影響電氣特性。這使觀察或預(yù)測(cè)何時(shí)發(fā)生隧道效應(yīng)，計(jì)算器件的能態(tài)密度，理解低溫環(huán)境下的導(dǎo)電現(xiàn)象以及產(chǎn)生人造原子（其中能量量化可以基于材料的結(jié)構(gòu)和形狀進(jìn)行修改）成為可能。
 
       在宏觀世界中，導(dǎo)體有可能遵守歐姆定律。在納米技術(shù)領(lǐng)域中，歐姆對(duì)電阻的定義常常不再適用。納米級(jí)器件I-V曲線的斜率可能不是材料的基本常數(shù)。因此，為了研究納米器件需要測(cè)量I-V曲線在大量點(diǎn)上的斜率。微分電導(dǎo)（dG = dI/dV）曲線是
針對(duì)納米級(jí)器件最重要的測(cè)量之一，但是此測(cè)量也提出了一系列特殊的挑戰(zhàn)。幸好，新的測(cè)量技術(shù)使這類研究變得更簡(jiǎn)單。

微分電導(dǎo)測(cè)量的應(yīng)用

       許多應(yīng)用中需要進(jìn)行微分電導(dǎo)測(cè)量，但是可能使用許多別名。這些別名包括：
       • 電子能量譜 – 研究量子點(diǎn)、納米粒子和人造原子的電子能量結(jié)構(gòu)
       • 掃描隧道譜 – 納米級(jí)材料和器件的非接觸表面特性
       • 能態(tài)密度 – 超小型半導(dǎo)體和納米管的電子特性
       • 微分電導(dǎo)（dG = dI/dV）
       – I-V特性，例如室溫和低溫條件下的電導(dǎo)，隧道現(xiàn)象等。
       因?yàn)槲⒎蛛妼?dǎo)（dI/dV）與能態(tài)密度直接成比例，所以它是此現(xiàn)象最直接的測(cè)量。此測(cè)量能確定電導(dǎo)達(dá)到最大值的條件，即，納米級(jí)材料電子最活躍時(shí)的電子能量（eV）。這允許研究人員分析電子可用的能量選擇數(shù)量：當(dāng)電子釋放能量時(shí)降至較低能級(jí)或者當(dāng)電子吸收能量時(shí)躍遷至較高能級(jí)。因此，對(duì)能態(tài)密度的了解能讓研究人員選擇和利用材料以產(chǎn)生有用的器件。

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