鎖相放大器在電運輸測量中的應用

電傳輸測量是一種基本的材料表征技術，可以深入了解固態(tài)材料的散射機制和能帶結(jié)構。正如量子力學所描述的，宏觀載流子傳輸是電子材料特性的最基本概念之一，在低維系統(tǒng)和低溫下具有顯著的柵極可調(diào)效應。

常見 2 端法和 4 端法測量配置。對樣品施加電、光或熱等激勵，并將激勵轉(zhuǎn)換為電壓 (V) 或電流 (I) 信號。這些測量通常在具有顯著背景噪聲的低頻下進行。

測量方法的選擇取決于樣品的阻抗和樣品形狀。與直流測量相比，使用鎖相放大器放大器的交流技術提供更高的靈敏度、信噪比和動態(tài)范圍以及更快的測量，直流測量也容易出現(xiàn)較大的系統(tǒng)誤差。

2 端法測量

2 端法測量通常在恒壓下進行，來測量研究樣品電導特性。這種測量的一個例子是通過碳納米管的電導特性，其中向樣品施加恒定電壓并且電導測量為 I(測量)/V(施加)。2 端測量操作簡單，可用于以下場景：

接觸電阻相對于樣品電阻可以忽略不計。

通過光學或其他方式對樣品進行外部激發(fā)。

4 端法測量

4 端法測量是在恒流下進行的，待測樣品計算為樣品上的電壓除以流過樣品的電流。

恒流由恒流源或限流電阻提供;在限流電阻情況下，限流電阻的阻值需要遠大于采樣電阻(阻抗)。

4 端法測量可以在霍爾棒或范德堡幾何中進行。與 2 端測量相比，4 端法測量的設置更復雜，如果是以下條件之一，首選4 端法測量：

樣品的阻抗很小。

材料的接觸電阻比較大。

審核編輯 黃宇