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Magnicon的 CCC 电阻桥接器在研究用于量子电阻计量的石墨烯器件在直流电和交流电下的稳定性（Investigation of the stability of graphene devices for quantum resistance metrology at direct and alternating current）的应用在首次实现单层石墨烯后不久，人们就证明了这种二维六方碳晶格的独特能带结构即使在室温下也能实现稳健的霍尔电阻量子化 [1]。这引发了电量子计量学的许多研究，旨在实现比传统的基于 GaAs 的标准可以在更高的温度和更低的磁场中使用的电阻标准 [2–9]。 电阻计量基于二维电子气体系统中的整数量子霍尔效应 （QHE）。阻力平台与 von Klitzing 常数 R 的整数分数直接相关K = H/E2与普朗克常数 h 和基本电荷 e [10]，这是自 2019 年修订 SI 以来精确定义的值 [11–13]。低温电流比较器 （CCC） 是一种高灵敏度的缩放工具，用于验证量子化电阻 [14] 和构建直流 （DC） 电阻标度。在实践中，后者包括校准标准电阻器，其标称值可追溯到量化霍尔电阻 （QHR），对于选定的标称值，其不确定度可低至 nΩ/Ω 范围 [14， 15]。此外，电容单位法拉可以从使用交流电 （AC） 的 QHE 测量中得出 [16]。测量不确定度优于 10 nF F−1可以使用正交桥实现，两个 AC-QHR 器件以多串联方式连接，并应用双屏蔽技术。后者是一项突破，它减少了固有电容损耗的影响，导致弯曲的电阻平台期，具体取决于频率和电流[17,18]。 对于未来的量子阻抗标准，旨在使用高质量的大面积石墨烯进行霍尔棒制造。碳化硅上外延石墨烯 （SiC） 非常适合满足更高测量温度和更低磁场的要求。然而，固有的高电子密度需要补偿掺杂程序将载流子浓度转移到较低的值。各种掺杂技术都已成功测试，但它们在每次冷却前都需要重新调整程序 [19–21]。最近，通过应用生长后分子掺杂技术制造了具有稳定载流子密度的直流 QHR 器件 [22， 23]。然而，尚未研究与 AC 测量的兼容性以及掺杂剂分子对电容损失的可能贡献。此外，为了在计量实践中可靠使用，必须对不同低温恒温器中使用的不同冷却程序、每个实验室的不同处理程序以及最后但并非最不重要的运输影响进行稳健性测试。 在这项研究中，在三个国家计量机构（CMI、KRISS和PTB）的实验室间比较中，对两家制造商（KRISS 和 PTB）的基于碳化硅外延石墨烯的霍尔器件进行了计量级研究。通过生长后分子掺杂预先调整载流子密度，这使得 QHR 设备可用于三个实验室。通过高精度直流和交流 QHE 测量测试了电子特性的稳定性、器件的稳健性和运输的影响。 |