一组十进制标准电阻及采用其制作的分压器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一组十进制标准电阻及采用其制作的分压器，所述一组十进制标准电阻包括由多个量子化霍尔器件串并联组成的100Ω标准电阻、1kΩ标准电阻、10kΩ标准电阻、100kΩ标准电阻以及1MΩ标准电阻，且所述100Ω标准电阻、所述1kΩ标准电阻、所述10kΩ标准电阻、所述100kΩ标准电阻以及所述1MΩ标准电阻与标称值之间具有相同的相对偏差，且所述相对偏差皆为3.42E-08，因此可以形成十进制的无偏差比例，即所述五个标准电阻之间的比值没有相对于10的次幂的偏差。并且所述五个标准电阻与标称值的相对偏差都只有3.42E-08，精度非常高。
【专利说明】—组十进制标准电阻及采用其制作的分压器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一组十进制标准电阻及采用其制作的分压器。具体地说涉及一组基于量子化霍尔效应的十进制标准电阻及采用其制作的分压器。
【背景技术】
[0002]20世纪上半叶以前，各国建立了经典的计量基准。这些计量基准一般都是根据经典物理学的原理，用某种特别稳定的实物来实现，故称为实物基准。电压单位和电阻单位是电学计量中的基本单位，其中与电阻单位相应的实物基准是保存在巴黎国际计量局中的一组标准电阻线圈，用其电阻值的平均值保持电阻单位1Ω。每三年一次，各国把自己的标准电阻送到巴黎，与国际计量局电阻 基准进行比对，并根据比对所得的差值修正自己的国家标准量值。实物基准其不足之处在于，一旦制成之后，总会有一些不易控制的物理、化学过程使其特性发生微小的、缓慢的变化，因而它们所保存的量值也会有所改变。另一方面，最高等级的实物计量基准全世界只有一个或一套，一旦由于自然灾害、战争或其它原因意外损坏，就无法完全一模一样的复制出来，原来连续保存的单位量值也会因之中断。
[0003]美国物理学家霍尔在1879年研究导体在磁场中导电的性质时发现了经典的霍尔效应。即霍尔电阻随磁场改变而线性增加。如果三维固体中电子的运动在某一个方向(如z方向)上受到阻挡(限制)，那么，电子就只能在另外两个方向(x、y方向)上自由运动，这种具有两个自由度的自由电子就称为二维电子气(Two-dimensional electrongas，2DEG)。一百年后的1980年，德国物理学家冯.克利青发现深低温和强磁场下的二维电子气样品的霍尔电阻并不随磁场改变而线性增加，而是由一个平台跃迁到另一个平台，每个平台处的霍尔电压Vh与沟道电流I的比值，即霍尔电阻Rh，满足下面的公式:VH/I=RH=RK/i=h/ie2欧姆(其中h是普朗克常数，e为电子电荷，Rk被称为克利青常数，i是与每个平台对应的正整数1，2，3，……。)，这个表达式表明一块物理特性合格的二维电子气样品(量子化霍尔器件)，不管它的大小和形状如何，其量子化霍尔电阻都将准确地由上述公式RH=RK/i=h/ie2得出，即量子化霍尔电阻数值与量子化霍尔器件的形状无关，这就是量子化霍尔效应。因此，以量子效应的宏观现象实现的计量基准，从原理上消除了时间漂移、地点转换对计量基准的影响，提高了计量基准的稳定性和准确度。因为量子霍尔电阻提供了具有普遍性和高测量精确性的复现电阻单位，从1990年I月I日起，国际计量委员会在世界范围内启用量子化霍尔电阻标准代替原来的实物标准，并给出了国际推荐值RH=h/e2=25812.807 Ω (针对量子化霍尔器件工作在第一量子化平台的情况)。对于用砷化镓-铝砷化镓异质结材料制作的量子化霍尔器件，当其工作在第二量子化平台处时可得到最准确的量子化霍尔电阻量值，此时上述量子化霍尔器件的量子化霍尔电阻Rh的阻值为h/2e2 Ω，即 12906.4035Ω。
[0004]通常用于传递的标准电阻为十进制的电阻，如100Ω、11?Ω、10kQ、100kQ和
IMΩ。若将量子化霍尔电阻这个非整数值，高精度地传递到整数值的标准电阻，通常有两种方法:第一种是采用整数电阻串并联得到非整数电阻量值比例的哈蒙量具法。在八十年代此法不确定度可以达到10_8量级，但是电阻元件的不稳定性限制了此法的进步，并且使用也很繁琐，现在已很少使用；第二种方法是九十年代发展并成熟起来的低温电流比较仪，其不确定度可以达到10_9量级，精度很高，但是其制作过程中绕线、屏蔽和噪声排除都相当复杂，使用时除了霍尔器件和磁体的低温系统外，还需要另外的一套液氦系统，也是相当的麻烦。因此，提供一组对环境要求低、易实现的能够将量子化霍尔电阻高精度地转化到整数值的十进制标准电阻是亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中将量子化霍尔电阻高精度地传递到整数值的十进制标准电阻对环境要求高，使用繁琐，从而提供一组对环境要求低、易实现的能够将量子化霍尔电阻高精度地转化到整数值的十进制标准电阻及采用其制作的分压器。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:
[0007]本发明提供了一组十进制标准电阻，包括100 Ω标准电阻、IkQ标准电阻、IOkQ标准电阻、IOOkQ标准电阻以及IM Ω标准电阻；
[0008]所述100 Ω标准电阻满足Ri^R1削=26200/203 ；[0009]所述Ik Ω 标准电阻满足 RH/R1K￡2 =2620/203 ；
[0010]所述IOk Ω 标准电阻满足 RH/R1QK￡2 =262/203 ；
[0011]所述IOOkQ 标准电阻满足 R1QQK￡2/Rh=IO 15/131 ；
[0012]所述1ΜΩ 标准电阻满足 R1M￡2/RH=10150/131 ；
[0013]其中Rh=12906.4035 Ω，所述100 Ω标准电阻、所述IkQ标准电阻、所述IOkQ标准电阻、所述IOOkQ标准电阻以及所述1ΜΩ标准电阻与标称值之间具有相同的相对偏差且该相对偏差为3.42E-08。
[0014]本发明所述的一组十进制标准电阻，所述100 Ω标准电阻，包括并联的第一电路和第二电路；
[0015]其中第一电路由129个并联的量子化霍尔器件组成；
[0016]第二电路由15个串联的量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由I个量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与第六电路并联后组成；第六电路由I个量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成；
[0017]所述IkQ标准电阻，包括并联的第一电路和第二电路；
[0018]其中第一电路由12个并联的量子化霍尔器件组成；
[0019]第二电路由I个量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由9个并联的量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由2个并联的量子化霍尔器件与6个串联的量子化霍尔器件并联后组成；
[0020]所述IOkQ标准电阻，包括并联的第一电路和第二电路；
[0021]其中第一电路由I个量子化霍尔器件组成；
[0022]第二电路由3个串联的量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由2个并联的量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由3个串联的量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与第六电路并联后组成；第六电路由2个串联的量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成；
[0023]所述IOOkQ标准电阻，包括串联的第一电路和第二电路；
[0024]其中第一电路由7个量子化霍尔器件串联组成；
[0025]第二电路由I个量子化霍尔器件与第三电路并联后组成；第三电路由2个串联的量子化霍尔器件与第四电路串联后组成；第四电路由一个量子化霍尔器件与32个串联的量子化霍尔器件并联后组成；
[0026]所述1ΜΩ标准电阻，包括串联的第一电路和第二电路；
[0027]其中第一电路由77个量子化霍尔器件串联组成；
[0028]第二电路由2个并联的量子化霍尔器件与第三电路并联后组成；第三电路由12个串联的量子化霍尔器件与第四电路串联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路并联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成。
[0029]本发明还提供了一组十进制标准电阻，包括100Ω标准电阻、IkQ标准电阻、IOk Ω标准电阻、IOOkQ标准电阻以及IM Ω标准电阻；
[0030]所述100 Ω 标准电阻满足 &/%_=10067/78 或 &/%_=16133/125 或 Rh/R100fi=68533/531 或 RH/R1(l(l￡2=120933/937 或 RH/R1(I(I￡2 =94733/734 或 RH/R1(I(I￡3=163266/1265 或RH/R細=147133/1140 ；
[0031]所述IkQ 标准电阻满足 RH/R1K￡2=144513/11197 或 RH/R1K￡3=105213/8152或 RH/R1K￡2 = 118313/9167 或 RH/R1K￡2 = 126173/9776 或 RH/R1K￡2 = 128793/9979 或 Rh/R1Kfi=139273/10791 或 Rh/R1k￡2=147133/11400 ；
[0032]所述IOk Ω 标准电阻满足 RH/R1QK￡2 =262/203 ；
[0033]所述IOOkQ 标准电阻满足 R1Q(IK￡3/RH=172581/22274 或 R1(l(IK￡2/RH=182731/23584 或Riookq/Rh=223331/28824 ；
[0034]所述IMΩ 标准电阻满足 R1Mfi/RH=117771/1520 或 R1M￡3/RH=127921/1651 或 Rmfi/Rh=138071/1782 或 R1M￡3/RH=148221/1913 或 R1M￡2/RH=265992/3433 或 R1M￡3/RH=286292/3695或 R1Mfi/RH=158371/2044 或 R1M￡2/RH=306592/3957 或 R1M￡3/RH=168521/2175 或 Rmfi/Rh=178671/2306 或 R1M￡3/RH=188821/2437 或 R1M￡5/RH=249721/3323 或 R1M￡3/RH=198971/2568或 R1Mfi/RH=219271/2830 或 R1M￡3/RH=229421/2961 或 R1Mfi/RH=239571/3092 或 Rmfi/RH=259871/3354 或 R1M￡3/RH=270021/3485 或 R1M￡2/RH=280171/3616 或 R1M￡2/RH=290321/3747 或Rimq/RH=300471/3878 ;其中 RH=12906.4035 Ω。
[0035]本发明所述的一组十进制标准电阻，所述100 Ω标准电阻满足RH/R1(I(I￡2=10067/78时，包括并联的第一电路和第二电路；
[0036]其中第一电路由129个并联的量子化霍尔器件组成；
[0037]第二电路由15个串联的量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由I个量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成；
[0038]所述IkQ标准电阻满足RH/R1K￡2=144513/11197时，包括并联的第一电路和第二电路；[0039]其中第一电路由12个并联的量子化霍尔器件组成；
[0040]第二电路由I个量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由9个并联的量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由2个并联的量子化霍尔器件与第六电路并联后组成；第六电路由6个串联的量子化霍尔器件与55个并联的量子化霍尔器件串联后组成；
[0041]所述IOkQ标准电阻满足RH/R1(IK￡2 =262/203时，包括并联的第一电路和第二电路；
[0042]其中第一电路由I个量子化霍尔器件组成；
[0043]第二电路由3个串联的量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由2个并联的量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由3个串联的量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与第六电路并联后组成；第六电路由2个串联的量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成；
[0044]所述IOOkQ标准电阻满足R1Q(IK￡3/RH=172581/22274时，包括串联的第一电路和第二电路；
[0045]其中第一电路由7个量子化霍尔器件串联组成；
[0046]第二电路由I个量子化霍尔器件与第三电路并联后组成；第三电路由2个串联的量子化霍尔器件与第四电路串联后组成；第四电路由一个量子化霍尔器件与第五电路并联后组成；第五电路由32 个串联的量子化霍尔器件与170个并联的量子化霍尔器件串联后组成；
[0047]所述1ΜΩ标准电阻满足R1M￡3/RH=117771/1520时，包括串联的第一电路和第二电路；
[0048]其中第一电路由77个量子化霍尔器件串联组成；
[0049]第二电路由2个并联的量子化霍尔器件与第三电路并联后组成；第三电路由12个串联的量子化霍尔器件与第四电路串联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路并联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与第六电路串联后组成；第六电路由I个量子化霍尔器件与第七电路并联后组成；第七电路由I个量子化霍尔器件与11个并联的量子化霍尔器件串联后组成。
[0050]本发明所述的一组十进制标准电阻，所述量子化霍尔器件是以砷化镓为衬底，利用分子束外延的方法在所述砷化镓衬底上生长高迁移率的砷化镓-铝砷化镓所形成的二维电子气结构。
[0051]本发明所述的一组十进制标准电阻，所述量子化霍尔器件为采用微加工技术制备的霍尔棒结构且所述霍尔棒结构两侧制备有欧姆接触电极。
[0052]本发明所述的一组十进制标准电阻制作的分压器，所述分压器中的高压臂电阻由一个或者多个所述十进制标准电阻串联组成，所述分压器中的低压臂电阻由一个或者多个所述十进制标准电阻串联组成。
[0053]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0054](I)本发明提供了一组十进制标准电阻，包括100Ω标准电阻、IkQ标准电阻、IOkQ标准电阻、IOOkQ标准电阻以及IM Ω标准电阻,且所述100 Ω标准电阻、所述IkQ标准电阻、所述IOkQ标准电阻、所述IOOkQ标准电阻以及所述1ΜΩ标准电阻与标称值之间具有相同的相对偏差，且所述相对偏差为3.42E-08。因此本发明所述的十进制标准电阻，所述五个标准电阻之间与标称值之间具有相同的相对偏差，因此可以形成十进制的无偏差比例，即所述五个标准电阻之间的比值没有相对于10的次幂的偏差。并且所述五个标准电阻与标称值之间的相对偏差都只有3.42E-08，精度非常高。
[0055](2)本发明所述一组十进制标准电阻中的每个标准电阻，均是由多个量子化霍尔器件的串并联结构组成，并且所述量子化霍尔器件是以砷化镓为衬底，利用分子束外延的方法在所述砷化镓衬底上生长高迁移率的砷化镓-铝砷化镓所形成的的二维电子气，因此，本发明所述十进制标准电阻中的每个标准电阻，都可以采用商业室温电阻电桥进行比对，这样可以将霍尔电阻标准从国家标准实验室，拓展到各个校准实验室。相较于现有技术，本发明提供了一种对环境要求低，易实现的能够将量子化霍尔电阻高精度地传递到整数值且形成十进制无偏差比例的标准电阻。
[0056](3)本发明还提供了采用上述十进制标准电阻制作的分压器，所述分压器的高压臂电阻和低压臂电阻都是由一个或者多个所述十进制标准电阻串联组成，因为所述十进制标准电阻具有相同的与标称值的相对偏差，因此所述分压器的高压臂电阻和低压臂电阻的比值公式可以实现无偏差比例，测量结果更为精确。
【专利附图】
【附图说明】
[0057]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0058]图1是实施例1所述100 Ω标准电阻的结构示意图；
[0059]图2是实施例1所述IkQ标准电阻的结构示意图；
[0060]图3是实施例1和实施例2所述IOkQ标准电阻的结构示意图；
[0061]图4是实施例1所述IOOkQ标准电阻的结构示意图；
[0062]图5是实施例1所述IM Ω标准电阻的结构示意图；
[0063]图6是实施例2所述100 Ω标准电阻的结构示意图；
[0064]图7是实施例2所述1kQ标准电阻的结构示意图；
[0065]图8是实施例2所述1OOkQ标准电阻的结构示意图；
[0066]图9是实施例2所述1M Ω标准电阻的结构示意图。
【具体实施方式】
[0067]实施例1
[0068]本实施例提供了一组十进制标准电阻，包括100Ω标准电阻、IkQ标准电阻、IOkΩ标准电阻、IOOkQ标准电阻以及IMΩ标准电阻。
[0069]所述100 Ω 标准电阻满足 RH/R1QQ￡2 =26200/203。
[0070]所述Ik Ω 标准电阻满足 RH/R1K￡2 =2620/203。
[0071]所述IOkQ 标准电阻满足 RH/R1QK￡2 =262/203。
[0072]所述IOOkQ 标准电阻满足 R1(i(ik￡2/Rh=1015/131。
[0073]所述1ΜΩ 标准电阻满足 R1M￡2/RH=10150/131。
[0074]其中Rh=12906.4035 Ω，则所述100 Ω标准电阻、所述IkQ标准电阻、所述IOkQ标准电阻、所述IOOkQ标准电阻以及所述1ΜΩ标准电阻与标称值之间具有相同的相对偏差且所述相对偏差为3.42E-08。
[0075]所述100 Ω标准电阻、IkQ标准电阻、IOkQ标准电阻、IOOkQ标准电阻以及IM Ω标准电阻满足的比值是根据基于有限个量子化霍尔器件串并联使得其组合的最终电阻尽可能接近标称值，并且与标称值的相对偏差取的一致，然后约分为整数相除得到的。当所述100 Ω标准电阻、IkQ标准电阻、IOkQ标准电阻、IOOkQ标准电阻以及1ΜΩ标准电阻满足上述比值时，将RH=12906.4035Ω代入上述比值关系公式，即可得出所述100 Ω标准电阻、所述IkQ标准电阻、所述IOkQ标准电阻、所述IOOkQ标准电阻以及所述IM Ω标准电阻与与标称值之间的相对偏差均为3.42E-08。
[0076]综上所述，本实施例所述一组十进制标准电阻，所述100 Ω标准电阻、所述Ik Ω标准电阻、所述IOkQ标准电阻、所述IOOkQ标准电阻以及所述1ΜΩ标准电阻与标称值之间具有相同的相对偏差，且所述相对偏差为3.42E-08。因此本实施例所述的一组十进制标准电阻，所述五个标准电阻与标称值之间具有相同的相对偏差，因此可以形成十进制的无偏差比例，即所述五个标准电阻之间的比值没有相对于10的次幂的偏差。并且所述五个标准电阻与标称值之间的相对偏差都只有3.42E-08，精度非常高。
[0077]本实施例还给出了一组满足上述比值的100 Ω标准电阻、IkQ标准电阻、IOkQ标准电阻、IOOkQ标准电阻以及IM Ω标准电阻的具体的结构:
[0078]如图1所示，图1中，Rh代表一个量子化霍尔电阻器件，129代表129个量子化霍尔器件的并联，15Rh代表15个量子化霍尔器件的串联。
[0079]所述100Ω标准电阻，包括并联的第一电路和第二电路。
[0080]其中第一电路由129个并联的量子化霍尔器件组成。
[0081]第二电路由15个串联的量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由I个量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与第六电路并联后组成；第六电路由I个量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成。
[0082]如图2所示，图2中，Rh代表一个量子化霍尔电阻器件，12代表12个量子化霍尔器件的并联，9代表9个量子化霍尔器件的并联，6Rh代表6个量子化霍尔器件的串联。
[0083]所述IkQ标准电阻，包括并联的第一电路和第二电路。
[0084]其中第一电路由12个并联的量子化霍尔器件组成。
[0085]第二电路由I个量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由9个并联的量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由2个并联的量子化霍尔器件与6个串联的量子化霍尔器件并联后组成。
[0086]如图3所示，图3中，Rh代表一个量子化霍尔电阻器件，2Rh代表2个量子化霍尔器件的串联，3RH代表3个量子化霍尔器件的串联。
[0087]所述IOkQ标准电阻，包括并联的第一电路和第二电路。
[0088]其中第一电路由I个量子化霍尔器件组成。
[0089]第二电路由3个串联的量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由2个并联的量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由3个串联的量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与第六电路并联后组成；第六电路由2个串联的量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成。[0090]如图4所示，图4中，Rh代表一个量子化霍尔电阻器件，7Rh代表7个量子化霍尔器件的串联，2RH代表2个量子化霍尔器件的串联，32RH代表32个量子化霍尔器件的串联。
[0091]所述IOOkQ标准电阻，包括串联的第一电路和第二电路。
[0092]其中第一电路由7个量子化霍尔器件串联组成。
[0093]第二电路由I个量子化霍尔器件与第三电路并联后组成；第三电路由2个串联的量子化霍尔器件与第四电路串联后组成；第四电路由一个量子化霍尔器件与32个串联的量子化霍尔器件并联后组成。
[0094]如图5所示，图5中，Rh代表一个量子化霍尔电阻器件，77RH代表77个量子化霍尔器件的串联，12RH代表12个量子化霍尔器件的串联。
[0095]所述1ΜΩ标准电阻，包括串联的第一电路和第二电路。
[0096]其中第一电路由77个量子化霍尔器件串联组成。
[0097]第二电路由2个并联的量子化霍尔器件与第三电路并联后组成；第三电路由12个串联的量子化霍尔器件与第四电路串联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路并联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成。
[0098]做为一种优选的实施方式，本实施例所述的一组十进制标准电阻，所述量子化霍尔器件是以砷化镓为衬底，利用分子束外延的方法在所述砷化镓衬底上生长高迁移率的砷化镓-铝砷化镓所形成的二维电子气结构。
[0099]作为一种优选的实施方式，本实施例所述的一组十进制标准电阻，所述量子化霍尔器件为采用微加工技术制备的霍尔棒结构且所述霍尔棒结构两侧制备有欧姆接触电极。
[0100]当然，在实际应用过程中，所述量子化霍尔器件并不局限于上述的机构和生产工艺，还可以选用很多其它结构的量子化霍尔器件通过串并联来构成本实施例所述的一组十进制标准电阻，比如可以选用含有多层二维电子气的量子化霍尔器件，该器件由自下而上依次在GaAs衬底上外延生长的GaAs缓冲层，多个由η型ALxGagAs与不掺杂GaAs构成的二维电子气层、η型GaAs盖帽层，以及在该η型GaAs盖帽层上依次沉积的AuGeNi合金电极和Au电极构成。
[0101]因为对于量子化霍尔器件，当其工作在第二量子化平台处时量子化霍尔器件的量子化霍尔电阻Rh的阻值为h/2e2 Ω，即12906.4035 Ω。
[0102]并且根据串并联电阻的计算公式，可以得出，100Ω标准电阻结构公式如下:
【权利要求】
1.一组十进制标准电阻，其特征在于，包括100Ω标准电阻、IkQ标准电阻、IOkQ标准电阻、IOOkQ标准电阻以及IM Ω标准电阻； 所述100 Ω标准电阻满足RH/R1QQ￡2 =26200/203 ； 所述IkQ标准电阻满足RH/R1K￡3=2620/203 ； 所述IOkQ标准电阻满足RH/R1QK￡3=262/203 ；
所述 IOOkQ 标准电阻满足 R1Q(IK￡2/Rh=IO 15/131 ；
所述1ΜΩ标准电阻满足R1M￡2/RH=10150/131 ； 其中Rh=12906.4035 Ω，所述100 Ω标准电阻、所述IkQ标准电阻、所述IOkQ标准电阻、所述IOOkQ标准电阻以及所述1ΜΩ标准电阻与标称值之间具有相同的相对偏差且该相对偏差为3.42E-08。
2.根据权利要求1所述的一组十进制标准电阻，其特征在于: 所述100Ω标准电阻，包括并联的第一电路和第二电路； 其中第一电路由129个并联的量子化霍尔器件组成； 第二电路由15个串联的量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由I个量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与第六电路并联后组成；第六电路由I个量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成； 所述IkQ标准电阻，包括并联的第一电路和第二电路； 其中第一电路由12个并联的量子化霍尔器件组成； 第二电路由I个量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由9个并联的量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由2个并联的量子化霍尔器件与6个串联的量子化霍尔器件并联后组成；所述IOkQ标准电阻，包括并联的第一电路和第二电路； 其中第一电路由I个量子化霍尔器件组成； 第二电路由3个串联的量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由2个并联的量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由3个串联的量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与第六电路并联后组成；第六电路由2个串联的量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成； 所述IOOkQ标准电阻，包括串联的第一电路和第二电路； 其中第一电路由7个量子化霍尔器件串联组成； 第二电路由I个量子化霍尔器件与第三电路并联后组成；第三电路由2个串联的量子化霍尔器件与第四电路串联后组成；第四电路由一个量子化霍尔器件与32个串联的量子化霍尔器件并联后组成； 所述1ΜΩ标准电阻，包括串联的第一电路和第二电路； 其中第一电路由77个量子化霍尔器件串联组成； 第二电路由2个并联的量子化霍尔器件与第三电路并联后组成；第三电路由12个串联的量子化霍尔器件与第四电路串联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路并联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成。
3.一组十进制标准电阻，其特征在于，包括100Ω标准电阻、IkQ标准电阻、IOkQ标准电阻、IOOkQ标准电阻以及IM Ω标准电阻； 所述 100 Ω 标准电阻满足 RH/R1QQ￡2 = 10067/78 或 RH/R1(I(I￡2=16133/125 或 Rh/R100fi=68533/531 或 RH/R1(l(l￡2=120933/937 或 RH/R1(I(I￡2 =94733/734 或 RH/R1(I(I￡3=163266/1265 或RH/R細=147133/1140 ； 所述 IkQ 标准电阻满足 RH/R1K￡2=144513/11197 或 RH/R1K￡3=105213/8152或 RH/R1K￡2 = 118313/9167 或 RH/R1K￡2 = 126173/9776 或 RH/R1K￡2 = 128793/9979 或 Rh/R1Kfi=139273/10791 或 Rh/R1k￡2=147133/11400 ； 所述IOkQ标准电阻满足RH/R1QK￡3=262/203 ；
所述 IOOkQ 标准电阻满足R1Q(IK￡3/RH=172581/22274或R1QQK￡2/RH=182731/23584或Riqciks2/Rh=223331/28824 ； 所述 IMΩ 标准电阻满足 R1Mfi/RH=117771/1520 或 R1M￡3/RH=127921/1651 或 Rmfi/Rh=138071/1782 或 R1M￡3/RH=148221/1913 或 R1M￡2/RH=265992/3433 或 R1M￡3/RH=286292/3695或 R1Mfi/RH=158371/2044 或 R1M￡2/RH=306592/3957 或 R1M￡3/RH=168521/2175 或 Rmfi/Rh=178671/2306 或 R1M￡3/RH=188821/2437 或 R1M￡5/RH=249721/3323 或 R1M￡3/RH=198971/2568或 R1Mfi/RH=219271/2830 或 R1M￡3/RH=229421/2961 或 R1Mfi/RH=239571/3092 或 Rmfi/RH=259871/3354 或 R1M￡3/RH=270021/3485 或 R1M￡2/RH=280171/3616 或 R1M￡2/RH=290321/3747 或Rimq/RH=300471/3878 ;其中 RH=12906.4035 Ω。
4.根据权利要求3所述的一组十进制标准电阻，其特征在于: 所述100 Ω标准电阻满足Rh/R1(i(i￡2=10067/78时，包括并联的第一电路和第二电路； 其中第一电路由129个并联的量子化霍尔器件组成； 第二电路由15个串联的量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由I个量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成； 所述IkQ标准电阻满足RH/R1K￡2=144513/11197时，包括并联的第一电路和第二电路； 其中第一电路由12个并联的量子化霍尔器件组成； 第二电路由I个量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由9个并联的量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由2个并联的量子化霍尔器件与第六电路并联后组成；第六电路由6个串联的量子化霍尔器件与55个并联的量子化霍尔器件串联后组成； 所述IOkQ标准电阻满足Rh/R1(ik￡3=262/203时，包括并联的第一电路和第二电路； 其中第一电路由I个量子化霍尔器件组成； 第二电路由3个串联的量子化霍尔器件与第三电路串联后组成；第三电路由2个并联的量子化霍尔器件与第四电路并联后组成；第四电路由3个串联的量子化霍尔器件与第五电路串联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与第六电路并联后组成；第六电路由2个串联的量子化霍尔器件与2个并联的量子化霍尔器件串联后组成； 所述IOOkQ标准电阻满足R1(i(ik￡3/Rh=172581/22274时，包括串联的第一电路和第二电路； 其中第一电路由7个量子化霍尔器件串联组成； 第二电路由I个量子化霍尔器件与第三电路并联后组成；第三电路由2个串联的量子化霍尔器件与第四电路串联后组成；第四电路由一个量子化霍尔器件与第五电路并联后组成；第五电路由32个串联的量子化霍尔器件与170个并联的量子化霍尔器件串联后组成； 所述1ΜΩ标准电阻满足R1M￡3/RH=117771/1520时，包括串联的第一电路和第二电路； 其中第一电路由77个量子化霍尔器件串联组成； 第二电路由2个并联的量子化霍尔器件与第三电路并联后组成；第三电路由12个串联的量子化霍尔器件与第四电路串联后组成；第四电路由I个量子化霍尔器件与第五电路并联后组成；第五电路由I个量子化霍尔器件与第六电路串联后组成；第六电路由I个量子化霍尔器件与第七电路并联后组成；第七电路由I个量子化霍尔器件与11个并联的量子化霍尔器件串联后组成。
5.根据权利要求1-4任一所述的一组十进制标准电阻，其特征在于: 所述量子化霍尔器件是以砷化镓为衬底，利用分子束外延的方法在所述砷化镓衬底上生长高迁移率的砷化镓-铝砷化镓所形成的二维电子气结构。
6.根据权利要求5所述的一组十进制标准电阻，其特征在于: 所述量子化霍尔器件为采用微加工技术制备的霍尔棒结构且所述霍尔棒结构两侧制备有欧姆接触电极。
7.一种采用权利要求1或2或5或6所述的一组十进制标准电阻制作的分压器，其特征在于: 所述分压器中的高压臂电阻由一个或者多个所述十进制标准电阻串联组成，所述分压器中的低压臂电阻由 一个或者多个所述十进制标准电阻串联组成。
【文档编号】G01R15/04GK103743930SQ201310737115
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】钟青 申请人:中国计量科学研究院