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基于非接触高通量方法的石墨烯电学表征良好实践指南

应用物理 2020-07-29 v1 介观与纳米尺度物理 材料科学

摘要

石墨烯(无论是平面片层还是适当几何化形式)的电学表征可利用已用于薄膜材料的非接触方法进行。然而,石墨烯极薄(以及相应的体积极小)使得这些方法的恰当应用十分困难。感兴趣的电学性质(面电阻率/电导率、载流子浓度与迁移率)必须通过几何与电学建模从测量结果间接导出;此类模型背后的假设(例如均匀性与各向同性、外加场的有效值等)需要仔细考量。测量到国际单位制的溯源性以及测量不确定度的恰当表达也是一个问题。本指南聚焦于非接触与高通量方法,即石墨烯样品表面在任何阶段均不与任何金属电极发生物理接触的方法。关于接触方法的配套指南亦已提供。讨论的方法包括:- 使用扫描开尔文探针显微镜(SKPM)测量表面电势与功函数;- 通过微波谐振腔测量面电阻;- 通过太赫兹时域光谱(THz-TDS)测量面电阻;对每种方法,均讨论了相应的测量协议,其描述内容包括:- 测量原理;- 样品要求与制备;- 测量设备/装置说明;- 校准标准与实现可溯源测量的途径;

关键词

引用

@article{arxiv.2007.14047,
  title  = {Good Practice Guide on the electrical characterization of graphene using non-contact and high-throughput methods},
  author = {Alexandra Fabricius and Alessandro Cultrera and Alessandro Catanzaro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.14047},
  year   = {2020}
}

备注

Version 1.0, April 30, 2020, ISBN: 978-88-945324-2-5