开发表征石墨烯的工业方法

图1.石墨烯电气性能的非破坏性，非接触表征。资料来源：2D材料4，亚博网站下载042003（2017），创意共享。

表征石墨烯和其他2D材料的电气性能正在迅速成为工业应用的瓶颈。亚博网站下载

即使大规模生产优质石墨烯迅速发展，实际表征方法的发展落后了。常见方法要么太慢而无法用于工业用途，要么损害了无法修复的设备。

石墨烯

在《杂志》第2D材料杂志上的最新出版物中，丹麦，英国和西班牙的科学家比较了测量和绘制亚博网站下载电子特性的标准方法，并提出了可扩展的解决方案。对于单纸石墨烯的大多数应用在光电，低功率，高速电子和光伏电源中，电子特性（例如板电阻率，载流子迁移率和背景掺杂载体密度）至关重要。

尽管在石墨烯技术的婴儿阶段很有用，但最常用的方法是测量石墨烯研究中这些特性的标准光刻，它污染了具有有问题或无法消除的光刻抗性的设备，从而导致对电子质量的不可逆转损害例子。

此外，此方法是耗时的，需要至少半天进行样品制备。为了加快样品准备，可以使用直接激光光刻（DLL），每个晶片大约需要1-2个小时。

在此过程中，使用模板面膜将金属触点沉积在固定位置，而石墨烯设备则以激光消融定义。即使它绕过光刻的抵抗残基，并且比标准光刻更快，但DLL产生了固定的设备几何形状，因此仅适用于特定应用，也就是说，它不会探测石墨烯膜AS-IS。

原始石墨烯膜

表征原始石墨烯膜的电子特性，然后使用膜进行自定义应用，只能使用非破坏性方法进行。微型四点探针（M4PP）就是一种方法。M4PP于2000年推出，作为微型探测的超级紧凑型替代方案，用于微电子中使用的四点探测。M4PP非常适合薄膜和脆弱的表面，例如石墨烯，因为它包括硅芯片上敏感的微型悬臂电极。该方法可用于非图案的石墨烯膜，并每分钟大约进行一台设备进行测量。

非接触，无损Terahertz时域光谱法（THZ-TDS）似乎是最可行的解决方案，用于更快，工业规模的设备测试。通过通过样品传输或通过反射后退来测量Terahertz脉冲的衰减来执行THZ-TDS。该方法能够测量每个像素10毫秒内石墨烯片的电性能，分辨率高于100 µm。

该论文的作者，题为“映射大面积石墨烯的电特性”，得出的结论是，THZ-TDS是表征石墨烯膜的理想候选者，其质量，一致性和速度将石墨烯进入大众市场产品。

此信息已从Graphenea提供的材料中采购，审查和调整。亚博网站下载

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