概述

納米材料，定義為粒徑在1-100納米之間一類(lèi)超細材料，具有表面效應、小尺寸效應、宏觀(guān)量子隧道效應等一些特殊物理化學(xué)性能。由于結構有比表面積大，粒徑小，表面原子比例高等特點(diǎn)，使得納米材料在電學(xué)、熱力學(xué)以及催化等多個(gè)方面有獨特的性能，被稱(chēng)作21世紀Z具發(fā)展前景的材料。

隨著(zhù)納米材料在不同領(lǐng)域的廣泛應用，新型納米材料的研發(fā)具備了與往不同的特征，如納米發(fā)電材料，納米溫差材料，納米傳感器等。由于納米材料的種類(lèi)，以及功能眾多，因此，納米材料的測試面臨如下測試挑戰：

測試信號微弱，納米材料測試多為樣品研發(fā)試驗階段，需要測試樣品在單位面積產(chǎn)生的電壓或電流微弱信號。尤其是電流信號，可低至nA，甚至pA級。因此，這就要求測試儀表，具有準確的微弱信號檢測能力。

外部噪聲干擾，由于納米材料測試信號弱，且部分材料特性易受外部環(huán)境變化干擾，這就需要在測試中對與測試無(wú)關(guān)的外部環(huán)境噪聲，進(jìn)行有效屏蔽。比如采用四線(xiàn)制測試，降低線(xiàn)損壓降；采用三同軸Guard方式降低線(xiàn)纜漏電流等等方式。

試方式多樣，多數納米材料在光，熱，濕度等外部環(huán)境的激勵下，具有一定的響應特征。因此，在對納米材料的研發(fā)中，常需要測試樣品在不同外界激勵源的響應輸出能力。多樣化的測試，使得測試儀表具備多種測試功能，如進(jìn)行恒壓測試，I-V掃描測試，V-t測試，脈沖測試，多通道測試等。

利用數字源表進(jìn)行納米材料電特性表征

實(shí)施電性能參數表征分析的Z佳工具之一是數字源表（SMU）。數字源表作為獨立的電壓源或電流源，可輸出恒壓、恒流、或者脈沖信號，還可以當作表，進(jìn)行電壓或者電流測量；支持Trig觸發(fā)，可實(shí)現多臺儀表聯(lián)動(dòng)工作；針對有機OFET類(lèi)型的三端類(lèi)型納米器件以及多樣品驗證測試，可直接通過(guò)2臺數字源表或者插卡式源表搭建完整的多通道IV測試系統。  

S系列源表打造納米材料溫差器件測試方案

該方案主要針對納米材料溫差器件，在不同溫度激勵下，測試其輸出電壓以及輸出電流數據。如下圖所示，整套測試系統構成包括，1臺S系列源表、溫度控制器，待測器件、測試連接線(xiàn)以及上位機軟件組成測試電路。采用兩電極測試方法對器件的輸出電壓進(jìn)行測試，將源表的高低電勢夾頭連接于器件輸出端，隨著(zhù)溫度的變化，在數字源表中獲得開(kāi)路電壓或者輸出電流數據。

                           輸出電壓測試連接示意圖                                                                                         

輸出電流與輸出電壓測試曲線(xiàn)

S系列/CS系列源表打造納米水伏發(fā)電材料測試方案

該方案主要用于，測試納米水伏發(fā)電材料其輸出電壓以及輸出電流隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)，以驗證不同結構材料的發(fā)電性能。如下圖所示，整套測試系統構成包括，1臺S系列源表或者CS插卡式多通道源表，待測器件、測試連接線(xiàn)以及上位機軟件組成測試電路。采用二線(xiàn)制的測試方法，對樣品期間兩端的輸出電壓或者電流進(jìn)行持續采集，在數字源表中獲得I-t或者V-t數據。

納米水伏發(fā)電材料測試連接圖                                                                                           

S系列/CS系列源表打造納米有機晶體管器件測試方案

輸出特性曲線(xiàn)測試

在施加不同的柵壓（VGS）時(shí)，源漏電流 ISD隨著(zhù)源漏電壓VDS變化而變化得出的曲線(xiàn),稱(chēng)之為輸出特性曲線(xiàn)。

轉移特性曲線(xiàn)測試

在施加不同的源漏電壓 VDS下，源漏電流IDS隨著(zhù)柵壓VGS的變化而變化得出的曲線(xiàn)，稱(chēng)之為轉移特性曲線(xiàn)。

武漢普賽斯一直專(zhuān)注于納米材料，傳感器，半導體器件等電性能測試儀表開(kāi)發(fā)，基于核心算法和系統繼承等技術(shù)平臺優(yōu)勢，率先自主研發(fā)了高精度數字源表、脈沖式源表、窄脈沖源表、集成插卡式源表等產(chǎn)品。產(chǎn)品具有測試精度高，微弱信號檢測能力強的特點(diǎn)，可夠根據用戶(hù)測試需求配置高效，高性?xún)r(jià)比的納米材料測試方案，可廣泛應用在納米材料，傳感器，半導體器件等產(chǎn)品的研發(fā)，生產(chǎn)領(lǐng)域。