纳米技术所需的电测量方法— 概述

有广泛且多样化应用的纳米科学技术[1]，推动着研究者不断运用碳纳米管[2]、化学分子、量子点、甚至聚合物研发出新的材料和元器件。对这些纳米尺度的元器件与材料进行的特性测量远非轻而易举，因为其中许多具有低电流、低电阻[3]、高电阻和低功率等电特性。

这篇文章将深入揭示纳米技术所需的电测量方法，并示出了基于碳纳米管的材料[4]、电子电路、分子电子学和材料学等方面的示例。文中将探讨影响如此敏感的测量的各类测量不确定性的来源，并对可用的测试设备解决方案进行了讨论。

纳米技术与科学吸引着来自于电子学乃至化学再到生物学的诸多学科领域的研究者，人们正在开发多种多样的潜在应用和产品，这些应用与产品将对多个产业产生重大的影响。无论是传感器[5]、给药系统、更坚固和轻巧的材料、更快与更小的电子元器件，还是更高效的能量系统，都将成为纳米技术研究的创新成就。

为了应对纳米科学的挑战，研究者必须进行多种多样的测量工作，包括电流－电压（I－V）特性、电阻、电阻率和电导率、输运、光谱和能量的测量，以揭示物质在纳米尺度上的错综复杂的规律，并基于纳米材料来制作可靠的电子器件。为了达到这一目标，纳米科技研究者需要具备敏感的电测量工具，并理解电测量的原理。