儀器測(cè)量中靈敏度/分辨率的挑戰(zhàn)

　　儀器操作中繁瑣的編程工作以及神秘的種種細(xì)節(jié)會(huì)分散工作繁重的研究者的精力。許多電特性測(cè)量工具都極為復(fù)雜，而且它們的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制極為冗瑣，需要大容量的存儲(chǔ)介質(zhì)。圖形分析所花費(fèi)的時(shí)間也過(guò)長(zhǎng)。學(xué)習(xí)和編程設(shè)定的工作會(huì)占用本來(lái)應(yīng)該用于研究的時(shí)間。

　　儀器的用戶友好性具有重要意義，無(wú)論對(duì)研究者還是那些選取新的發(fā)現(xiàn)并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工程師和制造專業(yè)人員來(lái)說(shuō)，都是如此。最新型的電氣測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)基于PC，支持人們熟知的Windows操作系統(tǒng)所特有的點(diǎn)－擊、剪切－粘貼和拖－放功能。這些系統(tǒng)功能可以縮短學(xué)習(xí)曲線，從而讓測(cè)試的建立、執(zhí)行和分析在時(shí)間上更富有效率。

　　第三個(gè)測(cè)試方面的挑戰(zhàn)是靈敏度和分辨率。儀器的靈敏度一般是由其最低的測(cè)量范圍除以分辨率來(lái)量度的。分辨率是可以觀察到的信號(hào)的最小比例。圖1所示的曲線證明了這一指標(biāo)的重要意義，圖中示出了納米級(jí)金屬－氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）的柵極漏電流的測(cè)量結(jié)果。所測(cè)量到的電流的范圍從30fA變化到約170fA。這一測(cè)量需要的電流靈敏100aA（100E－18A）。無(wú)論何種情況，所要求的靈敏度都取決于應(yīng)用。

圖1：納米MOSFET的柵極漏電流范圍是30fA至約170fA