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科技赋能，换道超车——泰克科技助力“人工量子二维材料湖北省重点实验室”正式启动暨低维量子学术研讨会盛大开幕

 

 

作为2026东湖低维量子材料与器件国际研讨会钻石赞助商，泰克携Tektronix与Keithley测试能力连接材料研究、器件创新与芯片验证

 

【2026年8月21日，中国武汉】 “人工量子二维材料湖北省重点实验室”启动仪式暨2026东湖低维量子材料与器件国际研讨会在湖北工业大学举行。作为本次大会钻石赞助商，泰克科技（Tektronix）携旗下Keithley（吉时利）精密测试测量方案参与会议，与来自国内外高校、科研机构及产业界的专家学者共同探讨二维材料、低维量子器件以及下一代先进芯片的发展方向。此次重点实验室正式启动，也让二维材料从基础研究走向先进器件与芯片应用的进程再次成为关注焦点。

作为人工量子二维材料湖北省重点实验室主任，李永熙（Young Hee Lee）院士在开幕致辞中指出：

“二维半导体凭借其原子级的薄度，提供了前所未有的静电控制能力。这是抑制传统体相材料在微缩过程中不可避免的‘短沟道效应’的终极方案。”

这句话也点出了二维材料持续受到先进半导体领域关注的核心原因。

随着传统硅基器件不断向更小尺寸演进，短沟道效应、迁移率退化以及功耗等物理限制越来越突出。MoS₂、WSe₂等二维半导体即使在原子级厚度下仍能够保持良好的静电控制能力，因此正在被持续探索用于GAA、CFET、多通道晶体管等下一代器件架构。

但今天的二维材料研究，已经不再停留于“能否做出一颗晶体管”。从晶圆级材料制备，到先进逻辑、新型存储、CMOS+X和单片三维异质集成，二维材料正在逐渐进入更加复杂的器件与芯片研究阶段。这也让一个新的问题越来越重要：材料层面的创新，如何真正转化为稳定、可重复、可验证的器件和芯片性能？而准确的电学表征，正成为连接这两个阶段的重要基础。

二维材料从“单器件”走向“芯片化”，测试也必须同步升级

近年来，二维材料研究正在明显从基础物理和单器件验证向更复杂的系统集成演进。

一方面，二维半导体被持续探索用于先进逻辑器件。其原子级厚度能够帮助改善短沟道效应，也为GAA、CFET等先进晶体管结构提供新的材料路径。另一方面，二维材料已经开始展现复杂芯片级集成能力。

同时，二维材料在传感、光电子、神经形态计算等领域也展现出独特价值，其高比表面积、优异的光电特性以及可构建范德华异质结构等特点，为传统硅基器件之外提供了更多可能。但器件越复杂，研究问题也越复杂，过去研究人员更多关心：

■ 这个材料有没有这种特性？

■ 这颗晶体管能不能工作？

今天则进一步需要回答：

• 阈值电压是否稳定？

• 接触电阻究竟有多大？

• 界面陷阱从哪里来？

• 大电流下的性能下降究竟来自材料本身还是自热？

• 不同器件之间是否具有一致性？

• 亚纳秒级存储器的真实写入过程究竟发生了什么？

二维材料越接近芯片，准确、可重复的电学表征就越重要。

从Lab到Fab，真正的难点不仅是“把器件做出来”

二维材料真正走向规模化应用，还需要跨越材料、工艺、界面、接触和可靠性等多重挑战。晶圆级制备虽然不断取得进展，但缺陷、污染以及大面积均匀性依然会直接影响器件一致性；二维材料的自钝化表面使高k介电层沉积和界面控制更加复杂；金属与二维半导体之间的肖特基势垒，又可能让接触电阻成为限制器件性能的重要因素。

到了实际工作状态，问题还会进一步增加。二维晶体管的关断漏电可能进入pA甚至fA级别，此时测试系统自身很小的泄漏和噪声都可能对结果造成影响。在高场和大电流条件下，自热又可能改变器件表面看起来的输出特性，使研究人员难以区分：

究竟是材料本征性能发生变化，还是器件已经被加热了。

而在存储器和神经形态器件中，载流子捕获、释放、界面陷阱以及快速写入过程，则又跨越了完全不同的时间尺度。因此，从Lab走向Fab，二维材料真正需要建立的是一套覆盖：DC I-V → C-V → Contact Resistance → Pulse I-V → Reliability → Ultra-Fast Transient的完整电学表征体系。这也是泰克参与二维材料研究生态的核心价值所在。

泰克在二维材料研究中的作用：把材料创新转化为可验证的数据

“ 我们不仅提供工具，更致力于构建助力科研效率质变的‘精密基础设施’。面对二维材料带来的电学表征挑战，泰克科技旨在拆解所有阻碍材料走向生产线的计量壁垒，确保每一项学术突破都能转化为可量化的工业指标。”

—— 泰克科技大中华区技术总监 张欣

对于二维材料而言，这一角色尤其重要，因为它所涉及的测量尺度跨度极大——从fA级极微弱电流，一直到亚纳秒甚至百皮秒级高速瞬态。此次研讨会现场，泰克也围绕这一思路展示了针对二维材料和低维量子器件的多类电学表征能力，包括4200A-SCS、4225-PMU、高带宽示波器以及精密低噪声测量方案。

延伸阅读｜进一步了解二维材料电学表征

观看完整技术分享

从fA级极低电流、接触电阻Rc、界面态Dit、自热效应，一直到亚纳秒级新型存储器瞬态波形，二维材料不同研究阶段正在对测试提出完全不同的挑战。

在此前泰克“云上大讲堂”专题分享中，泰克中国产品技术总监张欣围绕二维材料器件与芯片研发中的关键电学表征问题进行了系统解析，并结合4200A-SCS、4225-PMU以及Tektronix高带宽示波器等平台，介绍从DC、C-V到超高速瞬态的完整测试思路。

核心技术矩阵：赋能低维量子材料的精密表征

在研讨会现场，泰克科技展示了针对二维材料独特物理挑战的“全栈测试链路”：

4200A-SCS半导体参数分析仪

微弱信号与界面工程的验证者 。针对二维器件极低的fA级关断电流测量需求，4200A-SCS提供了极致的灵敏度。更重要的是，它能通过CTLM（圆环传输线模型）精准提取接触电阻（Contact Resistance）——这是目前阻碍二维材料制造成熟度的最大瓶颈。其强大的电学表征能力，为验证基于金（Au）与铝（Al）金属栅极的“无掺杂阈值电压（VTH）调控策略”提供了可靠数据支撑。

4225-PMU超快脉冲单元

捕获本征饱和速度的WY路径二维材料由于横向电场极强，极易产生自热效应导致性能退化。泰克4225-PMU利用亚纳秒级脉冲测试，在材料热退化发生前捕捉其本征饱和速度。这种非破坏性的瞬态测量，是评估高性能逻辑器件动态特性的核心利器。

MSO64B混合信号示波器

超快闪存的动力学窗口 配合“超注入”机制的研究，MSO64B以超高带宽和采样率记录亚纳秒级别的编程脉冲响应，为观测“超快闪存”中复杂的电动力学波形提供了高清晰度的窗口。

6221/2182A黄金组合

极限环境下的噪声克星在超导量子态与霍尔效应（Hall Effect）研究中，泰克独有的**微分模式（Delta Mode）**能有效消除热电势（EMF）干扰。这在二维异质结的极低功耗测量中至关重要，确保了微弱量子信号的绝对纯净。

愿景与展望：

共筑12英寸时代的半导体生态

目前，二维材料正加速走向工业化。来源显示，实验室已实现15分钟内完成12英寸均匀MoS₂单层薄膜的生长，这一工业级节奏预示着大规模集成的到来。

泰克科技将持续与湖北省重点实验室深度协同，聚焦低维材料创新应用、异质集成以及具备工业价值的器件芯片的研发。在异质集成的“新硅谷”征程中，泰克科技将以精准的测试精度赋能科研迭代，共同开启中国半导体“换道超车”的量子时代。

Application Note

进一步了解实际测试方法

针对二维材料及新型半导体器件研发中的具体测试问题，泰克与Keithley还提供多种Application Note与技术资料，进一步介绍微弱信号、C-V、脉冲I-V及高速瞬态等测试方法、仪器配置和实际案例。

点击阅读原文，了解更多泰克前沿材料测试方案！

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邮箱：china.mktg@tektronix.com

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