采用HRTEM对石墨烯材料单层厚度测量的研究

来源：计量学报杂志2017年第2期北京时间：

作者：王琛英,景蔚萱,蒋庄德,林启敬,韩枫,李磊

单位：1. 高端制造装备协同创新中心, 陕西 西安710049; 2. 西安交通大学 机械制造系统工程国家重点实验室, 陕西 西安 710054; 3. 苏州纳米科技协同创新中心, 江苏 苏州 215123;

摘要：将石墨烯材料薄膜制成可以通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM) 观察的横截面样,在室温20 ℃,变换放大倍数,通过HRTEM自带的测量软件得到的单次测量值为0.411 nm,同时可以看到石墨烯材料形貌较清晰,其剖面结构并不是理想的笔直直线。通过局部剪切图和增大间隙图,提取石墨烯材料单层的边缘数据。通过直方图法获得其单层厚度的测量值,厚度均值为0.390 nm,厚度重复性测量不确定度为0.042 nm。在置信水平为95%的条件下,计算得到石墨烯材料的单层厚度为(0.390±0.086) nm。相对石墨烯厚度的公称值,石墨烯材料的单层厚度偏大,分析认为石墨烯材料层与层之间紧密连接度不够,造成单层厚度与石墨烯厚度存在差异。

关键词：计量学; 石墨烯材料; 单层厚度; 纳米级高度; 高分辨透射电子显微镜; 不确定度

基金资助：国家自然科学基金(51505368, 91323303);111引智计划(B12016);精密测试技术及仪器国家重点实验室开放基金（PIL1403）