基于 SiC 上均匀晶圆级外延石墨烯的鲁棒量子霍尔电阻标准
介观与纳米尺度物理
2026-02-27 v1 应用物理
摘要
我们报告了对由均匀外延石墨烯制成的量子霍尔电阻器件的高精度电阻测量，该石墨烯通过丙烷-氢气化学气相沉积在二英寸碳化硅衬底上生长。通过分子掺杂，我们在低温下实现了低载流子密度区域（ 1.5 \textperiodcentered 10 cm）与高迁移率（ 6000 cm V s）的结合。在低至 3.5 T 的磁通密度、高达 8 K 的温度以及高达 325 A 的测量电流下，展示了霍尔电阻的精确量子化，相对测量不确定度达到十亿分之几。描绘耗散随温度和电流变化的稳定性相图，为最大化击穿电流的最佳掺杂条件提供了见解。所有测量均在基于脉冲管的低温磁体系统中进行，实现了量子霍尔电阻标准的简化和连续运行，无需消耗液氦。
引用
@article{arxiv.2509.22882,
title = {Robust quantum Hall resistance standard from uniform wafer-scale epitaxial graphene on SiC},
author = {François Couëdo and Chiara Mastropasqua and Aurélien Theret and Dominique Mailly and Adrien Michon and Mathieu Taupin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.22882},
year = {2026}
}