歐洲石墨烯旗艦項(xiàng)目開發(fā)了一種分析石墨烯的新方法，利用該方法可以提高石墨烯產(chǎn)量并優(yōu)化器件。

石墨烯的太赫茲成像為其實(shí)現(xiàn)工業(yè)化鋪平了道路。如同X射線掃描對非侵入性醫(yī)療方法的革新一樣，太赫茲光譜可以穿透石墨烯薄膜，使科學(xué)家能夠在不損壞或污染原材料的情況下，繪制出該材料詳細(xì)的電氣特性圖。

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，目前，歐洲石墨烯旗艦項(xiàng)目（Graphene Flagship）匯集了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究人員，以開發(fā)和完善這種分析技術(shù)，現(xiàn)已開發(fā)了一款新穎的石墨烯表征測量工具。

該研究得益于石墨烯旗艦項(xiàng)目歐洲聯(lián)盟提供的協(xié)作環(huán)境，及其合作伙伴，他們分別是來自丹麥技術(shù)大學(xué)（DTU）、意大利理工學(xué)院（IIT）、芬蘭阿爾托大學(xué)（Aalto University）、愛思強(qiáng)公司（AIXTRON）（英國部）、比利時(shí)微電子研究中心（imec）、西班牙Graphenea、波蘭華沙大學(xué)（Warsaw University）和法國Thales R&T的科學(xué)家，以及在中國、韓國和美國的合作者。

他們的最新研究成果發(fā)表在2D Materials雜志上。

石墨烯的太赫茲成像為其實(shí)現(xiàn)工業(yè)化鋪平了道路
（來源：石墨烯旗艦項(xiàng)目）

質(zhì)量評估簡單化

石墨烯通常被“夾在”許多不同的層和材料之間，用于電子和光子器件。這使石墨烯的質(zhì)量評估過程變得復(fù)雜。然而，太赫茲光譜可使其簡單化。它可以對封裝后的材料進(jìn)行成像，并揭示其下方石墨烯的質(zhì)量，從而暴露出石墨烯制造過程中關(guān)鍵點(diǎn)的瑕疵。

石墨烯的質(zhì)量控制至關(guān)重要。得益于石墨烯旗艦項(xiàng)目的先驅(qū)性發(fā)展，如石墨烯和層狀材料的卷對卷生產(chǎn)等，石墨烯的制造技術(shù)已準(zhǔn)備邁進(jìn)新階段。太赫茲光譜可以在不影響石墨烯質(zhì)量的情況下提高其產(chǎn)量。

石墨烯旗艦項(xiàng)目合作伙伴丹麥技術(shù)大學(xué)的Peter B?ggild表示：“我們需要這種技術(shù)以達(dá)到石墨烯旗艦項(xiàng)目的高通量生產(chǎn)水平。我們有信心，太赫茲光譜技術(shù)在石墨烯制造中的應(yīng)用將會像醫(yī)院的X射線掃描一樣普遍。事實(shí)上，利用太赫茲光譜，甚至可以無需接觸，輕松測繪米級石墨烯樣品，這是其它一些哪怕最先進(jìn)的技術(shù)所無法實(shí)現(xiàn)的?！贝送?，石墨烯旗艦項(xiàng)目目前正在研究如何將太赫茲光譜直接應(yīng)用到卷對卷石墨烯生產(chǎn)線上，并加快其成像速度。

不同行業(yè)知識的碰撞是這一成就的關(guān)鍵點(diǎn)。石墨烯旗艦項(xiàng)目中的學(xué)術(shù)界研究人員與領(lǐng)先的石墨烯制造商進(jìn)行了密切合作，例如石墨烯旗艦項(xiàng)目合作伙伴愛思強(qiáng)公司、Graphenea和比利時(shí)微電子研究中心等。

B?ggild表示：“這是確保我們的解決方案適用于最終用戶、生產(chǎn)石墨烯和層狀材料企業(yè)的最佳方式。我們的論文所展示的是一個(gè)全面的案例研究過程，其中突出了太赫茲光譜技術(shù)在質(zhì)量控制中的多功能性和可靠性，并指導(dǎo)同行將該技術(shù)應(yīng)用于眾多工業(yè)相關(guān)的基板，如硅、藍(lán)寶石、碳化硅和聚合物等?！?br />
制定標(biāo)準(zhǔn)

制定標(biāo)準(zhǔn)是開發(fā)任何新材料的重要步驟，以確保該新材料是安全和純正的，并提供可靠且一致的性能。這就是石墨烯旗艦項(xiàng)目擁有一個(gè)專門工作小組的原因，該工作小組致力于石墨烯測量、技術(shù)分析以及制造流程等的標(biāo)準(zhǔn)化制定。

在石墨烯旗艦項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化委員會的努力下，這種太赫茲光譜新方法有望成為標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范。

新技術(shù)適用于許多工業(yè)基板，如硅、藍(lán)寶石、碳化硅和聚合物等
（來源：石墨烯旗艦項(xiàng)目）

“這無疑將加速這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用，因?yàn)樗鼘⒔o出如何以可重復(fù)的方式對石墨烯樣品進(jìn)行分析和比較，太赫茲光譜使用戶對石墨烯產(chǎn)品的信賴度又向前邁了一步。”這項(xiàng)研究的合著者、石墨烯旗艦項(xiàng)目合作伙伴，丹麥技術(shù)大學(xué)的Peter Jepsen表示。

該論文合著者、石墨烯旗艦項(xiàng)目合作伙伴Graphenea的科學(xué)總監(jiān)Amaia Zurutuza說：“在Graphenea，我們確信太赫茲成像可以促進(jìn)質(zhì)量控制技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)能夠滿足生產(chǎn)吞吐量的需求，并提供石墨烯相關(guān)的質(zhì)量信息，這對于我們成功實(shí)現(xiàn)石墨烯的工業(yè)化是至關(guān)重要的?！?br />
石墨烯旗艦項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化委員會主席Thurid Gspann表示：“這種太赫茲光譜技術(shù)有望被業(yè)界廣泛應(yīng)用。它不需要任何特定的樣品制備，是一種能夠高效分析大面積區(qū)域的測繪技術(shù)?！?br />
石墨烯旗艦項(xiàng)目電子與光子集成部門負(fù)責(zé)人Marco Romagnoli補(bǔ)充道：“這種用于晶圓級應(yīng)用的太赫茲光譜工具是一種先進(jìn)的高TRL（thru-reflect-line）系統(tǒng)，可以表征含有化學(xué)氣相沉積（CVD）石墨烯的晶圓上的多層堆疊。該方法工作時(shí)間短，精度高，并可提供研究所需的主要參數(shù)，如載流子遷移率、電導(dǎo)率、散射時(shí)間和載流子密度等。這項(xiàng)高價(jià)值的技術(shù)成就，同樣是石墨烯旗艦項(xiàng)目等大型合作項(xiàng)目優(yōu)勢的證明。”

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