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)特性測量的新方法”發(fā)布了全球關(guān)于石墨烯電學(xué)特性測量方法的標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)手冊?！癎RACE-石墨烯電學(xué)特性測量新方法”項(xiàng)目是由英國實(shí)驗(yàn)室(NPL)主導(dǎo)，與意大利計(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)特性的新型測量方法，以及未來石墨烯電學(xué)測量的標(biāo)準(zhǔn)化制定。
圖一 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
石墨烯由于其特優(yōu)異的電學(xué)特性，在未來有望成為大規(guī)模應(yīng)用于電子工業(yè)及能源領(lǐng)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)特性測量新方法”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)特性的快速高通量，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，取得了很好的一致性。
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)特性測量新方法”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推出了全球一款可以實(shí)現(xiàn)大面積（8英寸wafer）石墨烯和其他二維材料的100%全區(qū)域無損非接觸快速電學(xué)測量系統(tǒng)-ONYX。ONYX采用一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)特性，為科研和工業(yè)化提供了一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).
相關(guān)產(chǎn)品：
石墨烯/二維材料電學(xué)性質(zhì)非接觸快速測量系統(tǒng)：http://www.zgdxszj.com/product/2020031716.shtml
