一种用于悬浮石墨烯薄片厚度快速表征的简单 TEM 方法

我们提出了一种基于透射电子显微镜 (TEM) 技术的简单且快速的方法，用于悬浮石墨烯薄片的厚度表征。对于该方法，利用电子衍射动力学理论（双束近似下的布洛赫波方法）获得了透射电子束强度 I0(t) 作为样品厚度 t 函数的解析表达式，适用于薄样品 (t<< {\lambda}; 其中 {\lambda} 是石墨的吸收常数)。我们表明，在薄石墨晶体中，透射强度是厚度的线性函数。为了获得 I0(t) 更定量的描述，使用 JEMS 软件的布洛赫波方法进行了高分辨率 (HR) TEM 模拟。通过这些计算，我们获得了 001 带轴取向在双束情形和低对称性取向下的 {\lambda}。随后，采集了 HR（用于确定 t）和明场（用于测量 I0(0) 和 I0(t)）图像以实验确定 {\lambda}。我们获得低对称性取向下的实验值接近计算值（即对于 300 kV 加速电压和 3 mrad 收集角，{\lambda}=225 nm）。模拟还表明，从解析表达式获得的线性近似在取决于取向的几十纳米样品厚度内是有效的。与标准的石墨烯/石墨厚度测定技术相比，我们提出的方法具有相对简单和快速的优点，仅需获取明场图像。