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导读
二维原子晶体石墨烯，集高迁移率、高热导率、优异的机械硬度于一身，在电子学、光子学与光电子学等诸多领域具有巨大的应用前景。如高品质石墨烯晶片可作为下一代微纳电子元件的关键组件，有望就像二十世纪六十年代盛行的硅晶片一样，为电子学领域带来重大突破。鉴于此，怎么制备大面积高质量的石墨烯薄膜以及怎样确切且可重复的表征其热学性质变得尤为重要。
关键挑战
物理液相沉积（CVD）法作为最具备发展潜力的高质量石墨烯制备方式之一，近些年来在晶片规格石墨烯薄膜制备方面取得了一系列进展。近日，上海学院刘忠范教授课题组与成都学院能源大学孙靖宇院长课题组近日在Small上发表题为“ofWafer-ScaleFilms:,,and”的综述论文[1]，总结了目前CVD法制备晶片规格石墨烯的最新进展，指出了物理反应动力学与液相流体动力学对石墨烯生长基元步骤与批量化制备的影响，并对晶片级规格石墨烯制备领域今后的重点研究方向进行了展望。文章强调目前晶片级石墨烯的生长面临三个关键挑战：
缺陷的存在，非常是皱褶，少层和多层控制生长和转移相关的问题（如图一）
氢键和不均匀石墨烯层的出现以及低生长速度也是亟需解决的问题
生长和刻蚀过程中不可再生的金属薄膜、不可防止的金属残留以及诸多缺陷一直是严峻的挑战
图1晶片规格石墨烯薄膜的制备挑战
解决方案
为使晶片级石墨烯薄膜开发应用于电子器件中，其热学表征势在必行薄膜制备，且是必须的。介于此，英国DasNano公司采用先进的脉冲太赫兹频域波谱专利技术创新性的研制出了一款针对大面积（8英寸wafer）石墨烯、半导体薄膜和其他二维材料100%全区域的太赫兹无损快速表征检测设备-ONYX[2,3]。反射式太赫兹频域波谱技术（THz-TDS）填补了传统接触检测方式（如四探针法-Four-probe，范德堡法-VanDerPauw和内阻层析成像法-）及显微方式（原子力显微镜-AFM,共聚焦拉曼-Raman，扫描电子显微镜-SEM以及透射电子显微镜-TEM）之间的不足和空白。实现了从科研级到工业级的大面积石墨烯及其他二维材料的无损和高分辨，快速的热学性质检测，为石墨烯和二维材料科研和产业化研究提供了强悍的支持。
石墨烯/二维材料热学性质非接触快速检测系统-ONYX
另外，Das-nano公司也与日本国家化学实验室（NPL，即美国国家计量院）的科学家、意大利国家计量院、西班牙SA合作，共同完成了亚洲计量创新与研究计划（EMPIR）中的“GRACE-石墨烯热学特点检测新技巧”项目，发布了首个基于THz-TDS的全新非接触检测方式及检测标准的指导指南。为石墨烯及其他二维材料热学特点的快速骁龙量、非接触检测方式的可靠性及标准化提供了挺好的验证和指导薄膜制备，对实现未来石墨烯电子产品电气检测的标准化具有重要意义。
石墨烯浊度率非接触检测方式及检测标准的指导指南
ONYX概述
ONYX主要功能
→直流浊度率（σDC）
→载流子迁移率,μdrift
→直流内阻率,RDC
→载流子含量,Ns
→载流子散射时间，τsc
→表面均匀性
新增功能
→介电常数ε’和ε”
→特定频度下的特点剖析
→薄膜长度检测
→吸收功率检测
ONYX应用方向
ONYX发表文章列出
[1].ofandofCVDatthemacro-,micro-andnano-scale.
,C.,Huang,N.,,L.,,A.,,A.,,A.,,V.,,I.,Redo-,A.,Etayo,D.,,M.,,S.,,O.,,A.&,O.,10(1),1-11(2020).
[2].basedon
FernándezS,GandíaJJ,InésA,I,BoscáA,PedrósJ.,MartínezJ,CalleF.&CárabeJ.,AdvMaterSci2(3):1–3(2019).
[3].theofwith
,A.,,D.,,A.,,A.,,O.,Etayo,D.,,A.,Redo-,A.,,I.,,M.&,L.,9(1),1-9(2019).
[4].-Basedfor
Fernández,S.,Boscá,A.,Pedrós,J.,Inés,A.,Fernández,M.,,I.,González,J.P.,delaCruz,M.,Sanz,D.,,A.,,R.S.,ón,M.Á.,Calle,F.,Gandía,J.J.,Cárabe,J.,&Martínez,J.,10(6),402(2019).
[5].oftime-andmodesfor
,D.M.,,P.R.,Bøggild,P.,,P.U.,Redo-,A.,Etayo,D.,,N.&,D.H.,26(7),9220-9229(2018).
[6].theoflarge-area
Bøggild,P.,,D.M.,,P.R.,,D.H.,Buron,J.D.,,A.,...&,P.U.2D,4(4),(2017).
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参考文献：
[1]maial.,ofWafer-ScaleFilms:,,and,Small,2021,DOI:10.1002/smll.
[2],A.,,D.,,A.etal.theofwith.SciRep9,10655(2019).
[3],C.,Huang,N.,,L.etal.ofandofCVDatthemacro-,micro-andnano-scale.SciRep10,3223(2020).
