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国家标准计划《石墨烯薄膜的性能测试方法》由 TC279(全国纳米技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国科学院

主要起草单位 国家纳米科学中心

目录

基础信息

计划号
20170324-T-491
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2017-05-23
公示开始日期
2017-03-03
公示截止日期
2017-03-14
标准类别
方法
国际标准分类号
07.030
07 数学、自然科学
07.030 物理学、化学
归口单位
全国纳米技术标准化技术委员会
执行单位
全国纳米技术标准化技术委员会
主管部门
中国科学院

起草单位

目的意义

石墨烯是一种典型的二维纳米材料,由于石墨烯具有高电子传输速率以及光透过率,石墨烯薄膜材料被广泛应用于透明导电膜的制备,在许多光电器件,如太阳能电池、触摸屏、智能窗、液晶显示等领域中备受关注。

由于不同应用对于透明导电膜的性能要求不同,在使用前需要对石墨烯薄膜的导电性、透光性等性能进行测试,以评价石墨烯薄膜的光电性能,并有助于选出符合应用所需的材料。

本标准使用四探针法对石墨烯薄膜的导电性和面电阻均匀性进行测试,使用原子力显微镜扫描法对石墨烯薄膜的厚度进行测试,使用紫外-可见-近红外分光光度法对石墨烯薄膜的透光性进行测试。

国内尚无测试石墨烯薄膜上述性能的标准方法。

因此,为满足国内该领域的使用需求,制定石墨烯薄膜性能测试标准具有重要意义。

范围和主要技术内容

本标准规定了在常温常压空气环境下使用四探针法对石墨烯薄膜样品的导电性和面电阻均匀性进行测试的方法。通过定量测试石墨烯薄膜的方块电阻值,并结合厚度信息得到电导率值,从而进行石墨烯薄膜样品的导电性的综合评价。本标准规定了九点电阻测量法测定石墨烯薄膜的面电阻均匀性的方法,通过测定特定的九个点的方块电阻值,计算方块电阻偏差的相对大小,从而得到薄膜样品均匀性的评价。本标还准规定了原子力显微镜扫描法测定石墨烯薄膜的厚度的方法,通过扫描样品边缘处的高度差,得到薄膜的厚度信息。本标准同时规定了在空气环境下使用紫外-可见-近红外分光光度法(UV–Vis-NIR)对石墨烯薄膜样品的透光性进行测试的方法。通过定量测试石墨烯薄膜在紫外-可见-近红外波长范围内的透过率曲线,进行石墨烯薄膜样品在所选取的波长范围内透光性的综合评价。同时,本标准提供一种对可见光区域内石墨烯薄膜的透光性的评价方法。 技术内容: 使用四探针测试仪对石墨烯薄膜的方块电阻和电导率进行测试,明确石墨烯薄膜的导电性。具体为样品准备、方块电阻的测试、样品厚度测试、电导率的计算,重复进行三次样品测试。使用四探针测试仪对石墨烯薄膜的面电阻均匀性进行测试,具体为选取测试区域和测试点、方块电阻的测试、均匀性的计算。使用原子力显微镜对样品的厚度进行测试,具体为样品准备、原子力显微镜扫描得到厚度信息、多次扫描取平均值。使用紫外-可见-近红外分光光度计对石墨烯薄膜在某一波长范围的透光率进行测试,明确石墨烯薄膜的透光性。具体为样品准备、波长区间及扫描速率确定,重复进行三次样品测试,由透光率曲线得到石墨烯薄膜的透光性评价。