GB/T 43341-2023
Нанотехнологии Измерение концентрации дефектов графена Рамановская спектроскопия (Англоязычная версия)

Стандартный №

GB/T 43341-2023

язык

Китайский, Доступно на английском

Дата публикации

2023

Разместил

General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People‘s Republic of China

Последняя версия

GB/T 43341-2023

сфера применения

Интерпретация стандарта для измерения концентрации дефектов графена с помощью рамановской спектроскопии

1. Предыстория и значение стандарта

Графен, как двумерный материал с превосходными свойствами, демонстрирует широкие перспективы применения в электронике, оптике, механике и термодинамике. Его концентрация дефектов, ключевой параметр качества, напрямую влияет на ключевые свойства, такие как подвижность графена, теплопроводность и механические свойства.

1.1 Предыстория стандарта

• Благодаря своей эффективности, точности и неразрушающему характеру рамановская спектроскопия стала важным методом проверки качества графена.
• Этот стандарт был разработан Китайской академией наук при участии многочисленных университетов и компаний для обеспечения его научной и практической обоснованности.

2. Сравнение стандартных фреймворков

Стандартные размеры	GB/T 43341—2023	Сравнительный анализ
Область применения	Однослойный графен с поперечным размером не менее $2\mu\mathrm{m}$	Специально разработан для однослойного графена с упором на точное измерение концентрации дефектов.
Основной метод	Рамановская спектроскопия, основанная на соотношении площадей пиков D-режима и G-режима, $I_{\mathrm{D}}/I_{\mathrm{G}}$.	В сочетании с количественной зависимостью между концентрацией дефектов и соотношением площадей пиков предоставляется стандартизированный процесс измерения.
Требования к прибору	Конфокальный лазерный микроскоп Рамановский спектрометр с дополнительными длинами волн возбуждения $633~\mathrm{нм}$, 532~\mathrm{нм}$ и т. д.	Укажите параметры прибора и показатели производительности для обеспечения надежности результатов измерений.

3. Анализ ключевых технических моментов

3.1 Требования к прибору

Конфокальный лазерный рамановский микроскоп должен соответствовать следующим условиям:

• Охват волнового числа одного элемента детектора матрицы лучше, чем $1.0~\mathrm{см}^{-1}$.
• ПШПМ рамановской моды на подложке Si составляет $520.7~\mathrm{см}^{-1}$ и не превышает $4.0~\mathrm{см}^{-1}$.

3.2 Характеристики подготовки образцов

Рекомендуется подложка SiO2/Si толщиной $300~\mathrm{нм}$, которая подходит для образцов графена, подготовленных механическим расслоением, CVD и другими методами.

3.3 Экспериментальные процедуры

1. Калибровка прибора: См. JJF1544 и GB/T 33252.
2. Спектральный сбор данных: Диапазон сканирования: от 1000 см-1 до 3000 см-1, с разрешением лучше 1 см-1.
3. Анализ данных: Рассчитайте отношение площади пика D-моды к пикам G-моды и определите состояние образца (низкое или высокое содержание дефектов) на основе ширины пика.

4. Объяснение профессиональных терминов

Случай: Анализ ширины пика мод D и G

Ширина пика мод G и D отражает степень беспорядка в решетке графена. Если ширина пика составляет $\geqslant 35~\mathrm{cm}^{-1}$, образец находится в состоянии с высоким уровнем дефектов; в противном случае он находится в состоянии с низким уровнем дефектов.

5. Рекомендации по реализации

• Рекомендуется выполнять строгую калибровку прибора перед измерением, чтобы гарантировать надежность данных.
• Для образцов графена, приготовленных разными методами, условия измерения (например, длина волны возбуждения) необходимо корректировать в соответствии с их характеристиками.
• В сочетании с типичными спектрами и примерами в Приложениях A и B оптимизируйте модель расчета концентрации дефектов.

GB/T 43341-2023 Ссылочный документ

• GB/T 33252 Испытание производительности нанотехнологического лазерного конфокального рамановского микроскопа
• JJF 1544 Спецификация калибровки для Рамановских спектрометров*， 2024-10-19 Обновление

GB/T 43341-2023 История

• 2023 GB/T 43341-2023 Нанотехнологии Измерение концентрации дефектов графена Рамановская спектроскопия

Специальные темы по стандартам и нормам

стандарты и спецификации