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歐洲計(jì)量創(chuàng)新與研究計(jì)劃發(fā)布《石墨烯電學(xué)測量方法標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)手冊》

來源:QUANTUM量子科學(xué)儀器貿(mào)易(北京)有限公司   2020年07月28日 13:31  

    近期,歐洲計(jì)量創(chuàng)新與研究計(jì)劃(EMPIR)的項(xiàng)目 “GRACE-石墨烯電學(xué)性測量的新方法”發(fā)布了關(guān)于石墨烯電學(xué)性測量方法的標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)手冊。“GRACE-石墨烯電學(xué)性測量新方法”項(xiàng)目是由英國國家實(shí)驗(yàn)室(NPL)主導(dǎo),與意大國家計(jì)量研究所、西班牙Das-nano 公司等合作,旨在開發(fā)石墨烯電學(xué)性的新型測量方法,以及未來石墨烯電學(xué)測量的標(biāo)準(zhǔn)化制定。

圖 石墨烯電學(xué)測量方法標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)手冊(發(fā)送郵件至info@qd-china.com獲取完整版資料)

 

圖二:GRACE項(xiàng)目合作單位

    石墨烯由于其*異的電學(xué)性,在未來有望成為大規(guī)模應(yīng)用于電子工業(yè)及能源域的新材料。但是,目前受限于:1)如何制備大面積高質(zhì)量石墨烯,且具有均勻和可重復(fù)的電氣和電子性能;2)無論是作為科研用的實(shí)驗(yàn)樣品還是在生產(chǎn)線中的批量化生產(chǎn),對其電學(xué)性質(zhì)的準(zhǔn)確且可重復(fù)的表征方法目前尚不完善,缺乏正確實(shí)施此類測量方法的指導(dǎo)手冊及測量標(biāo)準(zhǔn)。

    針對目前面臨的問題和挑戰(zhàn),EMPIR 的“石墨烯電學(xué)性測量新方法”項(xiàng)目對現(xiàn)有測量方法進(jìn)行了總結(jié)和規(guī)范指導(dǎo),更重要的是開發(fā)了石墨烯電學(xué)性的快速高通量,非接觸測量的新方法,并用現(xiàn)有技術(shù)對其進(jìn)行了驗(yàn)證,取得了很好的致性。

圖三: 目前石墨烯電導(dǎo)率接觸式測量方法及新開發(fā)的非接觸式測量方法

    西班牙Das-Nano公司參與了“GRACE-石墨烯電學(xué)性測量新方法”項(xiàng)目中基于THz-TDS的全新非接觸測量方法的開發(fā)及測量標(biāo)準(zhǔn)的制定。基于該技術(shù),Das-Nano推出了款可以實(shí)現(xiàn)大面積(8英寸wafer)石墨烯和其他二維材料的全區(qū)域無損非接觸快速電學(xué)測量系統(tǒng)-ONYX。ONYX采用體化的反射式太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)(THz-TDS)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)接觸測量方法(如四探針法- Four-probe Method,范德堡法-Van Der Pauw和電阻層析成像法-Electrical Resistance Tomography)及顯微方法(原子力顯微鏡-AFM, 共聚焦拉曼-Raman,掃描電子顯微鏡-SEM以及透射電子顯微鏡-TEM)之間的不足和空白。ONYX可以快速測量從0.5 mm2到~m2的石墨烯及其他二維材料的電學(xué)性,為科研和工業(yè)化提供了種顛覆性的檢測手段[1,2]

ONYX主要功能:

→  直流電導(dǎo)率(σDC)

→  載流子遷移率, μdrift

→  直流電阻率, RDC

→  載流子濃度, Ns

→  載流子散射時(shí)間,τsc

→  表面均勻性

ONYX應(yīng)用方向:

石墨烯光伏薄膜材料半導(dǎo)體薄膜電子器件

PEDOT鎢納米線GaN顆粒Ag 納米線

參考文獻(xiàn):

[1] Cultrera, A., Serazio, D., Zurutuza, A. et al. Mapping the conductivity of graphene with Electrical Resistance Tomography. Sci Rep 9, 10655 (2019).

[2] Melios, C., Huang, N., Callegaro, L. et al. Towards standardisation of contact and contactless electrical measurements of CVD graphene at the macro-, micro- and nano-scale. Sci Rep 10, 3223 (2020).

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