锁相放大器在电运输测量中的应用

电传输测量是一种基本的材料表征技术，可以深入了解固态材料的散射机制和能带结构。正如量子力学所描述的，宏观载流子传输是电子材料特性的最基本概念之一，在低维系统和低温下具有显着的栅极可调效应。

常见 2 端法和 4 端法测量配置。对样品施加电、光或热等激励，并将激励转换为电压 (V) 或电流 (I) 信号。这些测量通常在具有显着背景噪声的低频下进行。

测量方法的选择取决于样品的阻抗和样品形状。与直流测量相比，使用锁相放大器放大器的交流技术提供更高的灵敏度、信噪比和动态范围以及更快的测量，直流测量也容易出现较大的系统误差。

2 端法测量

2 端法测量通常在恒压下进行，来测量研究样品电导特性。这种测量的一个例子是通过碳纳米管的电导特性，其中向样品施加恒定电压并且电导测量为 I(测量)/V(施加)。2 端测量操作简单，可用于以下场景：

接触电阻相对于样品电阻可以忽略不计。

通过光学或其他方式对样品进行外部激发。

4 端法测量

4 端法测量是在恒流下进行的，待测样品计算为样品上的电压除以流过样品的电流。

恒流由恒流源或限流电阻提供;在限流电阻情况下，限流电阻的阻值需要远大于采样电阻(阻抗)。

4 端法测量可以在霍尔棒或范德堡几何中进行。与 2 端测量相比，4 端法测量的设置更复杂，如果是以下条件之一，首选4 端法测量：

样品的阻抗很小。

材料的接触电阻比较大。

审核编辑 黄宇