T-CGIA 006.1-2024 石墨烯材料 特性參數(shù)與測(cè)試方法 第1部分：薄膜

第Characteristicsandtest中關(guān)村華清石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布I II III IV 5 5 5 6 7 10 定過程中的草案聯(lián)盟擁有本文件的著作權(quán)，受《中華人民共和國(guó)著作權(quán)法情形或事先得到聯(lián)盟書面許可外，任何組織和個(gè)人不得以任何理由進(jìn)行復(fù)制、銷售、傳播本文件，或抄襲、歪曲本文件等侵權(quán)行為，否則，行為人應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的民事、行政責(zé)任，構(gòu)成犯罪的，將依法追凡利用本文件進(jìn)行或支持貿(mào)易、認(rèn)證等商業(yè)活動(dòng)，應(yīng)事先購(gòu)買正聯(lián)系人：戴石鋒，聯(lián)系電話聯(lián)系郵箱：聯(lián)系人：戴石鋒，聯(lián)系電話聯(lián)系郵箱：standard請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、山東利特納米技術(shù)有限公司、東華工程科技股份有限公司、寧公司、濟(jì)南大學(xué)、連云港市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心、北京市科學(xué)技術(shù)研究院分析石墨烯材料具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)及超大比表面積等特性。經(jīng)過十多年的產(chǎn)業(yè)化努工等眾多領(lǐng)域取得了顯著的應(yīng)用成果，市場(chǎng)規(guī)模逐年增長(zhǎng)。隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入新階段，石墨烯材料的質(zhì)量評(píng)價(jià)與全面精準(zhǔn)管控已成為上下游企業(yè)共同關(guān)注的焦點(diǎn)和需求。制定石墨烯相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái)（國(guó)已發(fā)布了包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的各級(jí)石墨烯相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)133項(xiàng)。這些標(biāo)準(zhǔn)主要涵蓋了石墨烯材料的系列測(cè)試方法和以石墨烯材料為功能的相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。但石墨烯材料的特性參數(shù)表征標(biāo)準(zhǔn)尚處于空白，導(dǎo)致石墨烯材料制造企業(yè)只能根據(jù)自身對(duì)石墨烯材料的認(rèn)知烯材料的特性參數(shù)表征標(biāo)準(zhǔn)尚處于空白，導(dǎo)致石墨烯材料制造企業(yè)只能根據(jù)自身對(duì)石墨烯材料的認(rèn)知和理解，選擇幾項(xiàng)甚至是非核心的特性參數(shù)來表征石墨烯材料。國(guó)際上IEC/TC113“電子電工產(chǎn)品和系統(tǒng)領(lǐng)域納米技術(shù)”委員會(huì)于2014年啟動(dòng)了IEC62565-3-1'Nanomanufacturing—Material料各種形態(tài)的眾多特性參數(shù)以及推薦的測(cè)試技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)，但未規(guī)定任何參數(shù)的具體要求值。這種標(biāo)準(zhǔn)化文件（BDS文件）在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織內(nèi)是常見的，反映了新材料在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期標(biāo)準(zhǔn)制定的思路和策準(zhǔn)制定思路，在國(guó)內(nèi)建立一套表征石墨烯材料（含薄膜、粉體、漿料等）的標(biāo)準(zhǔn)已成為石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)模式進(jìn)行分類表征。上下游企業(yè)根據(jù)具體使用場(chǎng)景協(xié)商選擇合適的參數(shù)內(nèi)容，并通過持續(xù)的雙向反饋，不斷精準(zhǔn)掌握石墨烯材料的關(guān)鍵質(zhì)量和性能參數(shù)列表，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的穩(wěn)定和應(yīng)用開發(fā)的指導(dǎo)。5本文件規(guī)定了以化學(xué)氣相沉積（CVD）法制備的石墨烯薄膜的特征性能參數(shù)（簡(jiǎn)稱特性參數(shù)列出了每項(xiàng)特性參數(shù)的測(cè)試方法。根據(jù)石墨烯材料的共性表征特性以及在不同應(yīng)用領(lǐng)域有不同的技術(shù)要——N是指除層數(shù)之外的若干必要參數(shù)，即石墨烯材料制造企業(yè)在石墨烯材料生產(chǎn)工藝定型時(shí)應(yīng)——X為若干可選參數(shù)，是供需雙方根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景，可能需要進(jìn)一步開展材料質(zhì)量檢測(cè)或性本文件適用于石墨烯企業(yè)在石墨烯材料的研究開發(fā)、型式試驗(yàn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定以及上下游企業(yè)合僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有T/CGIA001-2018石墨烯材3.2石墨烯材料graphenemateri63.3石墨烯片graphenenan3.5化學(xué)氣相沉積法chemicalvapordep石墨烯材料在常規(guī)生產(chǎn)工藝條件制造時(shí)表現(xiàn)出的特性參數(shù)值，由原材料AAS原子吸收光譜AFM原子力顯微鏡7根據(jù)石墨烯材料的特性屬性，基礎(chǔ)參數(shù)主要指石墨烯材料的基本物性和本征性質(zhì)，這些參數(shù)反映了石墨烯材料的基本質(zhì)量；附加參數(shù)是為了細(xì)化研究材料而考察的微觀特性參數(shù)，或與應(yīng)用領(lǐng)域緊密1 2----3構(gòu) 4nm薄膜是否為石墨烯材料是石墨烯應(yīng)用企業(yè)關(guān)心的核心技術(shù)問題，是所有石墨烯材料企業(yè)首要回答和報(bào)告的基礎(chǔ)信息。表1中列出的信息和參數(shù)是用于判定該材料是否是石墨烯薄膜，這是最基礎(chǔ)的信表2列出的是石墨烯薄膜的必要物理特征和化學(xué)性質(zhì)參數(shù)，是材料表征中常規(guī)的參數(shù)信息。該系85---6%-7%--8力--當(dāng)以CVD法薄膜提供的石墨烯材料應(yīng)用于具體產(chǎn)品或方向時(shí)，除非另有規(guī)定，供方應(yīng)與需方協(xié)商，根據(jù)表3所列參數(shù)提供相關(guān)信息。表格中列出的測(cè)試儀器與測(cè)試方法僅反映了目前市場(chǎng)上企業(yè)或文獻(xiàn)中提及的一些選項(xiàng)。在選擇具體的測(cè)試方法時(shí)，供應(yīng)商和客戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行綜合考量。此外，還需考慮測(cè)試儀器是否支持未來的測(cè)試需求，以及是否能滿足不同地區(qū)客戶對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體系的偏好。因此， 123456AFM、SEMAFM、XRD、TEM、SPM 123456AFM、SEMAFM、XRD、TEM、SPM%-- -- 789-° --%--% 928霍爾遷移率cm2/Vs31載流子遷移率cm2/Vs℃-%-- 12二維材料在堆垛方向上所含層的數(shù)量。當(dāng)前針對(duì)層數(shù)的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)眾多，經(jīng)常是以下方法單獨(dú) 3-4石墨烯薄膜的厚度是指石墨烯層數(shù)與單層石墨烯原子層的厚度的乘積。單層石墨烯是由單層碳原子以蜂），-5-6指的是石墨烯薄膜與其底材之間的粘附能力。這一特性對(duì)于石墨烯在電子設(shè)備、復(fù)合材料、傳感器-7-12描述其表面平整程度的一個(gè)重要參數(shù)，對(duì)石墨烯的電學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能都有顯著影響。表面粗糙度34567的綜合分析來評(píng)89數(shù)薄層電阻是指材料單層的電阻，通常以歐姆每平方(Ω/sq）為單位表示。[2]張志遠(yuǎn)，柏家奇，饒昌鋁，魏宇學(xué)，陳京帥，吳明元，程芹，蔡夢(mèng)蝶，孫松．石墨法、影響因素及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J/OL]．復(fù)合材料學(xué)報(bào).[3]GB/T6616-2023半導(dǎo)體晶片電阻率及半導(dǎo)體薄膜