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近年來(lái)，隨著各領(lǐng)域?qū)ξ㈦娮悠骷啥燃靶阅芤蟮牟粩嗵岣撸l(fā)展基于二維半導(dǎo)體材料的新型高性能功能性器件成為了突破當(dāng)前技術(shù)瓶頸的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵方向。目前，作為新型二維半導(dǎo)體材料的代表，二維過(guò)渡金屬二硫化物、二維黑磷以及范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)憑借其在電學(xué)、熱學(xué)、機(jī)械、光學(xué)等方面的優(yōu)異性能已經(jīng)成為了發(fā)展高性能納米電子器件和光電器件的最具潛力的材料之一。

我們現(xiàn)在的生活中，處處可見(jiàn)的是各式各樣的電子產(chǎn)品，電腦、手機(jī)甚至很多工廠的生產(chǎn)設(shè)備都有電子芯片和電路的身影。而這些電子產(chǎn)品的核心材料之一就是半導(dǎo)體材料，如何充分理解和利用半導(dǎo)體材料是一個(gè)關(guān)系電子技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的重要課題。然而將近一個(gè)半世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)家一直被一個(gè)問(wèn)題所困擾，他們無(wú)法完全理解半導(dǎo)體器件和先進(jìn)的半導(dǎo)體材料內(nèi)部的電荷方面的局限性，而這種局限影響了半導(dǎo)體研究的進(jìn)一步發(fā)展。

最直接的，科學(xué)家希望知道半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能如何，具體來(lái)說(shuō)，需要關(guān)注半導(dǎo)體中的載流子種類、密度以及遷移率等參數(shù)，這些是體現(xiàn)半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的關(guān)鍵參數(shù)。

其中，載流子（Carrier）分兩種，電子（Electron）和空穴（Hole），分別帶一個(gè)單位負(fù)電荷和正電荷，不同的載流子決定了半導(dǎo)體最基本的導(dǎo)電情況。載流子密度決定導(dǎo)電時(shí)有多少載流子能參與導(dǎo)電，載流子遷移率決定載流子能跑多快，這些參數(shù)其實(shí)能一起出現(xiàn)在導(dǎo)體通電電流的表達(dá)式中，它們共同決定導(dǎo)體通電時(shí)電流的大小。

半導(dǎo)體和微電子技術(shù)是當(dāng)今對(duì)我們的日常生活有著重要影響的技術(shù)，尤其是在通訊、計(jì)算、消費(fèi)電子、健康、運(yùn)輸、環(huán)境和安全領(lǐng)域。為確保高性能、高能效電子器件的發(fā)展，工業(yè)界開(kāi)始著眼于可能部分替代傳統(tǒng)硅晶體管的 III-V 族化合物、新興二維電子材料等體系。而要高效尋找新型電子材料離不開(kāi)材料器件電學(xué)性能表征測(cè)量，這些途徑、方法和測(cè)量?jī)x器工具的應(yīng)用對(duì)于促進(jìn)材料器件應(yīng)用節(jié)約了大量的開(kāi)發(fā)成本和實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化的時(shí)間。

實(shí)現(xiàn)具有高遷移率、高開(kāi)關(guān)比、優(yōu)異的整流特性的電子器件以及可用于近紅外光電探測(cè)、能量收集、高速響應(yīng)的光電器件是未來(lái)發(fā)展的主要方向。因此在研究新型二維納米材料的同時(shí)，根據(jù)不同材料的特殊性能，優(yōu)化納米器件結(jié)構(gòu)形式，并借助于不同的制造手段，也是提升納米器件的性能、拓寬器件應(yīng)用范圍的重要方法。