作者:安娜·德明，物理
（同organic）有机 扫描电子显微镜图像的2D霍尔器件与四对电极测试四种不同的几何形状与一个2D InAs样品
信用:亚当·米克里奇 当人们遇到具有潜在有趣电子特性的新材料时，首先要做的事情之一就是测量霍尔电压
这一点从未像新的二维材料的爆炸那样真实，但事实证明，由二维材料制成的用于霍尔电压测量的设备通常具有不恰当的几何形状
这正是新南威尔士大学的亚当·米克里奇和他的团队在开始研究2-D 3-V s半导体中子活化分析的特性时发现的，他们意识到他们需要考虑的装置和他们的目标装置之间的不匹配
“我们认为这一定是在文学；我们不可能是第一个想纠正这一点的人，但实际上什么也没有，”他告诉《物理》杂志
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学生雅各布·赛德尔(Jakob Seidl)和博士后简·格鲁施克(Jan Gluschke)热衷于确定二维器件的非理想几何形状对霍尔测量的影响程度，研究人员开始模拟这种设置，并对不同几何形状的二维霍尔器件进行了一系列艰苦的实验
他们发现，实现霍尔测量理想几何的障碍不是引入微小的误差；事实上，测量结果通常相差两倍，在某些情况下相差一个数量级
“有趣的是，在大多数情况下，这意味着人们低估了他们最重视的东西，即材料的流动性，”米克里奇补充道
“他们的材料比他们想象的要好，他们只是看不到，因为他们的设置不理想
" 二维的问题 霍尔效应指的是当一个磁场被施加到一个有电流流过的材料上时产生的电压，其中三者相互垂直
这个霍尔电压给出了材料中电子密度的极好指示，它与迁移率一起给出了材料的总电导率
对Micolich来说，霍尔测量用的材料具有笨拙的形态是一个老问题
该小组的工作源于以前对三伏纳米线的研究，当时的问题是将测量霍尔电压的电极连接到如此狭窄的设备上，而不相互接触，然后测量如此小的距离上产生的微小电压
对于纳米线来说，实际上很难进行任何测量，这意味着科学家们不得不求助于各种通常不令人满意的解决方法来测量电子特性
然而，隆德的拉尔斯·萨缪尔森团队和于利希的托马斯·沙帕斯团队展示了第一批实验，实现了霍尔测量纳米线所需的纳米级灵活性和灵敏度
对具有不同几何形状的2D中子活化分析系统的霍尔测量揭示了不准确性，这导致对它们的关键品质因数，电子迁移率的严重低估
信用:亚当·米克里奇 大约一年前，澳大利亚国立大学的菲利普·卡罗夫和他的同事们发现，他们可以调整模板来生长InAs阵列，这种阵列不是n型纳米线的形状，而是宽度延伸到二维“纳米线”
“在这里，霍尔测量应该更直接一点，因为霍尔电压是在更远的距离上产生的，导致更大的值，更容易测量
然而，尽管用二维材料进行霍尔测量是可能的，理想的几何形状是一个比它宽的矩形，一对点接触正好接触二维材料的侧面
在实验中，这些点接触具有有限的宽度，就器件的长度而言，该宽度可能相当大
此外，电极的一部分不可避免地会与二维材料的顶部重叠，因为它们太薄了
“顶部的一点点金属实际上很重要，”米克里奇说
使用二维材料的另一个特点是再现相同形态的问题，这使得系统地比较几何效应变得特别困难
在这里，Micolich和他的团队的优势在于研究纳米蛋白，这些纳米蛋白是一次成批生长成数百万个几乎相同的鳍
为了进一步减少器件变化对结果的影响，他们使用了尽可能少的鳍片，并连接了多组具有不同间距、形状和重叠的电极，以尽可能进行同类比较
手头的更正 这项工作不仅强调了这些材料的性能比以前想象的更好，还提供了测量表，这样人们就可以知道如何纠正他们自己设备的缺点
由于只有设备的几何形状会影响测量结果，因此无论材料的具体特性如何，上述修正都适用于所有材料
Micolich认为，这些年来可能有许多团体已经意识到他们的设备不适合霍尔测量的理想几何形状，并且可能对在文献中找不到指出如何纠正这种效果的任何东西感到失望
“嗯，”米克里奇说，“现在有了
"
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