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    发表时间:2019-11-21 17:13作者:武汉铄思百检测技术有限公司来源:铄思百检测

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    范围

    GB/T30544的本部分界定了石墨烯及相关二维材料的术语和定义,包括制备方法、特性及其表征。

    本部分旨在促进与石墨烯及相关二维材料相关的产业界、政府组织、社会人士及相关各方在研究、产业化过程中的相互交流。

    二维材料表征方法相关术语

    1结构表征方法

    1.1扫描探针显微术scanning-probemicroscopy;SPM利用探针扫描被测表面,测量检测器件伴随响应的表面成像法。

    注1:本通用术语包含许多方法,包括原子力显微术AFM(3.3.1.2),扫描近场光学显微术SNOM,扫描离子电导显微术SICM,扫描隧道显微术STM(3.3.1.3)。

    注2:分辨率可从STM的单分辨到扫描热显微术scanningthermalmicroscopy(SThM)约1μm的分辨能力。

    1.2

    原子力显微术atomicforcemicroscopy;AFM

    利用探针机械扫描待测表面轮廓,安装在悬臂上的尖锐针尖受表面力影响会引起(悬臂)偏转,通过测量该偏转实现表面成像的方法。

    注1:AFM对绝缘和导电表面均能提供定量化的高度像。

    注2:一些AFM仪器在保持针尖位置固定的同时在x、y和z方向上移动样品,而另一些仪器则保持样品位置固定而通过移动针尖成像。

    注3:AFM能够在真空、液体、可控气氛或空气中进行检测。且如果样品适宜、成像模式适当,可达到原子级分辨率。

    注4:AFM能够测量多种类型的力,如法向力或横向力、摩擦力或剪切力。当测量后者时,本方法被称为横向力、摩擦力或剪切力显微术。本通用术语涵盖了所有这些类型的力学显微术。

    注5:AFM可用来测量用于成像的像素阵列中单点的表面法向力。

    注6:对于半径小于100nm的典型AFM探针,根据样品材料的不同,法向力应小于约0.1μN,否则将发生不可逆的材料表面形变和探针的过度磨损。

    1.3

    扫描隧道显微术scanningtunnellingmicroscopy;STM用隧穿电流成像的SPM(3.3.1.1),即用一个尖锐的、施加了偏压的导电探针扫描导电表面,用隧道电流和探针-表面距离的数据生成图像。

    注1:STM能够在真空、液体或空气中操作。若样品适宜、探针尖锐可以实现原子级别分辨率,对于理想的样品还可以提供表面原子周围的局域成键信息。

    注2:图像可以在恒隧道电流模式时由高度数据生成,或者在恒高模式时由隧道电流数据生成,或者在限定了针尖

    和样品之间相对电压时的其他模式中生成。

    注3:STM能够用来绘制表面(或者在理想情况下单个原子周围)的态密度。根据针尖偏压的不同,即使对于相同

    的表面形貌,样品的表面图像也会明显不同。

    1.4扫描电子显微术scanningelectronmicroscopy;SEM电子束扫描样品表面,通过检测和分析所获得的物理信息(例如二次电子、背散射电子、吸收电子和X射线辐射)来确定样品的结构、组成和形貌的方法。

    1.5透射电子显微术transmissionelectronmicroscopy;TEM

    利用穿过样品并与其相互作用的电子束生成样品的放大图像或衍射花样的方法。

    1.6拉曼光谱法Ramanspectroscopy研究样品受单色辐射照射后所发出辐射的光谱方法,其中样品辐射由旋转激发、振动激发或声子激发所导致的辐射能量损失或增益来表征。

    1.7光致发光光谱法photoluminescencespectroscopy;PLspectroscopy

    研究吸收光子和二次辐射光子的光谱方法。

    1.8X射线衍射法X-raydiffraction;XRD

    通过分析X射线束轰击样品产生的衍射花样获得样品晶体结构信息的方法。

    注:该方法可用来评估相干散射区的尺寸。

    1.9低能电子显微术lowenergyelectronmicroscopy;LEEM

    由非扫描电子束产生的低能弹性背散射电子对表面成像和/或产生衍射花样的表面beplay体育app苹果方法。

    注1:这种方法通常用于清洁光滑表面的成像和分析。

    注2:低能电子的能量范围通常是1eV~100eV。

    1.10低能电子衍射法lowenergyelectrondiffraction;LEED

    利用低能电子准直光束轰击,观测衍射电子以确定单晶材料表面结构的方法。

    注1:可通过测量电子衍射图案斑点间距以确定原子间距。

    2化学表征方法

    2.1俄歇电子能谱法

    Augerelectronspectroscopy;AES

    用电子能谱仪测量自表面发射的俄歇电子能量分布的方法。

    注1:常使用能量范围为2keV~30keV的电子束激发俄歇电子。俄歇电子也可用X射线、离子和其他束源激发,

    但无附加说明时,词语俄歇电子能谱通常指电子束激发。用X射线源时,俄歇电子能量是以费米能级为参

    考;但当用电子束时,其能量参考既可是费米能级,也可以是真空能级。谱图常以直接或微分形式表示。

    2.2X射线光电子能谱法X-rayphotoelectronspectroscopy;XPS用电子能谱仪测量X射线光子辐照样品表面所激发的光电子和俄歇电子能量分布的方法。

    注:通常用的X射线源是非单色化的AlKαX射线和MgKα射线,其能量分别为1486.6eV和1253.6eV。现代仪器也使用单色化的AlKαX射线。有些仪器使用其他阳极X射线源或者同步辐射。

    2.3电子能量损失能谱法electronenergylossspectroscopy;EELS用电子能谱仪测量从单能激发源与样品进行非弹性相互作用后所发射的电子能谱,常出现源于特定非弹性损失过程的谱峰。

    注1:用大约和AES(3.3.2.1)或XPS(3.3.2.2)峰相同能量的入射电子束所得到的谱,在靠近入射能量附近出现与其有关的能量损失谱。

    注2:用入射电子束测得的电子能量损失谱是束能、束入射角、发射角和样品电子性质的函数。

    2.4能量色散X射线光谱法energy-dispersiveX-rayspectroscopy;EDS;EDX

    利用并行探测器测量单个光子能量并用于建立X射线能量分布直方图的X射线光谱法。

    2.5热重法thermalgravimetry;TG

    当样品处于可控温度过程中时,测量样品质量随温度改变的函数的方法。

    2.6电感耦合等离子体质谱法inductivelycoupledplasmamassspectrometry;ICP-MS利用环绕在氩气输运管道上的射频负载线圈所诱导的交变磁场在流动氩气中产生高温放电,利用

    质谱仪分析此放电过程的方法。

    3电学表征方法

    3.1四探针法four-terminalsensing;fourpointprobemethod

    使用分离的载流和电压传感电极对测量薄膜方块电阻、阻抗或导电性的方法。

    注1:此法快速、可复位并有局域性。

    3.2石墨烯霍尔栏装置grapheneHallbarsetup

    <石墨烯>布置合适的触点用于霍尔效应测量的石墨烯层(3.1.2.1)。

    3.3开尔文探针力显微术Kelvin-probeforcemicroscopy;KPFM

    利用导电探针测量探针与表面相对电势随空间及时间改变的动态模式AFM的方法。注1:相对电势的改变反映表面功函数的改变。

    3.4紫外光电子光谱法ultravioletphotoelectronspectroscopy;UPS

    利用电子能谱仪测量由紫外光子激发表面所发射出的光电子能量分布的方法。

    注1:通常地,紫外线光源包括各种不同放电类型,可产生不同气体的共振线(例如,HeI和HeII发射谱线分别在21.2eV和40.8eV)。如需不同能量,则使用同步辐射光源。[ISO18115-1:2013,定义4.22]

    3.5角分辨光电子能谱法

    angleresolvedphotoemissionspectroscopy;ARPES

    利用表面光电子的角度分布研究表面的电子特性的UPS(3.3.3.4)方法。

    3.6光电子发射光谱法photoelectronemissionmicroscopy;PEEM以高空间分辨率(50nm)和能谱分辨率(100meV)对光电效应信号的能量空间分布进行成像的方法。

    注1:与ARPES相似,但是此法空间分辨率高(约50nm),能谱分辨约为100meV。

    注2:此法可能使用实验室紫外光源和X射线源。如需不同能量,则使用同步辐射光源。

    3.7非接触微波法non-contactmicrowavemethod利用谐振腔测量表面电导或等效薄膜电阻(包括检测在谐振腔中插入样品之前和之后谐振频率漂移以及品质因子变化),以及它们与样品表面积的数量相关性的方法。注1:此法快速且非接触。



    发布时间:2018-12-28    实施时间:2018-12-28

    颁发部门:国家市场监督管理总局


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