一种新技术大规模地绘制了石墨烯的电导率

从研究石墨烯旗舰已经开发出一种新技术，以石墨烯的导电地图上的大规模。该技术使用非破坏性，快速且高度精确的太赫兹时域光谱，并且对石墨烯生产环境具有令人兴奋的分支。

“大规模计量将成为工业化不可或缺的一部分，”DTU纳米技术集团负责人PeterBøggild教授和该论文的主要作者，“如果没有质量控制，我们将永远无法获得真正的质量”。

在他们的文章中，Bøggild教授，Peter Uhd Jepsen教授（DTU Fotonik）和其他人评估了石墨烯电导率表征技术的现状。其中许多共同点是速度，可用性，准确性和规模之间的权衡。虽然使用光刻接触的电子器件测量给出了准确和可靠的信息，但是该过程是麻烦的并且导致石墨烯膜的破坏。四点探针的破坏性较小，但在绘制大面积区域时太慢且不切实际。

相比之下，时域光谱（THz-TDS）非常适合大规模表征。这是一种非破坏性技术，在没有物理接触的情况下在石墨烯薄膜上测量太赫兹辐射的吸收，从而在大规模实时提供快速，准确的电气“质量”信息。

“由于该方法对石墨烯薄膜电学特性的相关性，国际电工委员会（IEC）已将THz-TDS纳入其工作计划。在国际技术专家的参与下，IEC将制定工业用标准。该标准是接受石墨烯行业质量保证方法的先决条件，“德国卡尔斯鲁厄理工学院的Norbert Fabricius博士，IEC技术委员会秘书113和石墨烯旗舰标准化负责人表示。

从实验室到生产环境，THz-TDS可用于分析石墨烯的电导率。重要的是，随着石墨烯进入不同的工业环境，THz-TDS还能够以远远超过常用方法的速率绘制载流子密度和载流子迁移率以及电导率，并且即使对于高吞吐量的滚动也是如此。滚动场景。THz-TDS决定了石墨烯薄膜对长波太赫兹辐射的吸收，从而可以非常精确地测量电导率。光斑尺寸为0.1-0.5mm，可以实现大规模均匀性和统计数据的可视化，以支持工业应用所需的高质量和高度一致的石墨烯材料的开发。

Bøggild证实，该方法适用于柔性透明聚合物上的石墨烯，甚至可以测量密封在保护层下面的石墨烯。“通过这项工作，我们希望推进表征，计量和质量控制，并最终表明石墨烯应该被工业界认真对待。在Graphene Flagship中，我们与世界一流的设施合作，如德国的Aixtron，英国的NPL和剑桥大学以及比利时的IMEC，以验证该技术的多种用途。我们的下一个目标是绘制平方米石墨烯的电性能。我们还与制造THz电导率测绘设备的DasNANO和德国的KIT合作，为测量石墨烯的电导率制定了新的计量标准，“Bøggild说。

Graphene旗舰科技官员Andrea C. Ferrari教授及其管理小组主席补充说：“从实验室到工厂，石墨烯工业特性的大规模技术的发展至关重要。旗舰合作伙伴DTU的工作将欧洲牢牢地置于这一战略创新领域的最前沿。世界各地的公司都在为大面积的标准化和可再生的石墨烯样品大肆宣传，这种新方法可以作为验证工具部署在生产车间。“