半导体器件性能测量误差 - 韩国研究团队发现，半导体关键性能指标“场效应迁移率”的测量结果，可能因器件结构不同而被高估至实际值的30倍[2] - 在氧化物薄膜晶体管结构的半导体器件中，由于几何结构不同，迁移率测量值可能被高估超过30倍[2] 误差产生的原因与机制 - 问题源于“边缘电流”，即电流通过电极侧边路径流动的现象[3] - 当通道宽度远大于电极宽度时，电流不仅沿主通道流动，还会向外扩散经由电极周围更宽的区域流动，测量设备将这些电流全部计入，导致迁移率结果被严重夸大[3] 解决方案与设计新标准 - 研究团队提出新的薄膜晶体管设计标准：通道宽度应设计得小于电极宽度；若无法避免，应确保电极宽度至少为器件总长度的12倍，即满足 L/W ≤ 1/12 的设计准则[3] - 通过实验与仿真验证，遵循该标准可几乎完全消除边缘电流影响，使测得的迁移率与实际迁移率之间的偏差不复存在[3] - 建议结合霍尔迁移率指标进行交叉验证，该指标测量半导体薄膜材料本身的固有电学特性，不受器件几何结构影响[4] 研究成果的意义与影响 - 该研究旨在解决因测量误差导致研究人员可能错误评估材料潜力，从而造成科研资源浪费甚至阻碍产业客观发展的问题[4] - 研究成果提出了一个可在全球范围内统一适用的设计标准，以根治测量误差问题[4] - 研究成果已于10月21日发表在美国化学学会旗下纳米科技期刊《ACS Nano》上[4]