纳米材料的表征包括成分分析,颗粒分析,结构分析,性能分析,分析方法以电镜分析为主,特别是扫描隧道电镜(SMT),在导体和半导体纳米材料分析上具有优势纳米材料的电学性能测试是对其态密度(Densityof State)进行分析。所谓态密度指的是单位能量范围内所允许的电子数,也就是说电子在某一能量范围的分布情况。态密度是微观量,适合解释纳米粒子尺寸变化引起的特性。
X射线光谱(X-Ray Spectroscopy)是进行态密度测试的常规方法,但通过对纳米材料电性能直接测试,也可以推到出态密度。用扫描隧道电镜测试用微分电导(di/dv)随电压的曲线即可推到出态密度。这种方法利用低电平AC信号调制于静态电流进行测试,电镜电极与被测样品间为高阻接触。
由于X射线光谱和扫描隧道电镜都是昂贵的设备,如果不是制备并表征纳米材料,仅仅是对纳米材料进行应用性研究,源表(SMU)+纳米探针台不失为一种高性价比的替代方案。与扫描隧道电镜法不同,纳米探针台和被测样品间为低阻接触,这就要求SMU必须具备低电平测试能力,并根据被测样品的阻抗改变SMU工作模式。这种方法主要测试被测样品的电阻,电阻率及霍尔效应,更适合纳米电子器件的测试。
二维纳米材料电阻率测试
对二维纳米材料(如石墨烯),电阻率测试是重要的测试项目,测试方法主要为四探针法(The Four-Point Collinear Probe Method)与范德堡法(The van der Pauw method)下两图为出两种方法的示意图具体理论此处不再赘述。