用于石墨烯薄膜表征的无损扫描 Raman 光谱与断层成像

石墨烯具有优异的力学和电子特性，使其成为基于薄膜的纳米机电系统 (NEMS) 的理想材料。在此，将化学气相沉积的石墨烯转移至目标衬底上，使其悬置于凹腔和沟槽之上，以用于压力传感器应用。此类器件的研发需要合适的计量方法，即大规模表征技术，以确认和分析成功的石墨烯转移及完好的悬浮石墨烯薄膜。我们提出利用不同的应变和掺杂水平，采用快速且无损的 Raman 光谱映射来区分独立悬浮和衬底支撑的石墨烯。该技术被进一步扩展，将二维面扫描与截面 Raman 光谱相结合，实现了基于薄膜的石墨烯 NEMS 的三维 Raman 断层成像。通过一种自动化数据分析方法，进一步展示了 Raman 断层成像在在线监测中的潜力，该方法能够空间分辨微米级集成器件（包括独立悬浮和衬底支撑的石墨烯）中的材料成分。Raman 断层成像也可应用于由其他二维材料以及硅微纳机电系统组成的器件。