GB/T 43682-2024 纳米技术 亚纳米厚度石墨烯薄膜载流子迁移率及方块电阻测量方法

ICS71.040.50

CCSA42

中华人民共和国国家标准

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GBT436822024

纳米技术亚纳米厚度石墨烯薄膜载流子

迁移率及方块电阻测量方法

—

NanotechnoloMeasurementmethodsforcarriermobilitandsheet

gyy

resistanceofrahenefilmsofsub-nanometerthickness

gp

2024-03-15发布2024-07-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—

GBT436822024

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4原理………………………2

5设备………………………3

6器件制备及测量过程……………………4

7计算方法…………………7

8不确定度的分析与计算…………………9

9测量报告…………………10

()()……

附录资料性化学气相沉积法生长的石墨烯样品的方块电阻及载流子迁移率

ACVD#111

参考文献……………………12

Ⅰ

/—

GBT436822024

前言

/—《:》

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GBT1.120201

起草。

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

本文件由中国科学院提出。

(/)。

本文件由全国纳米技术标准化技术委员会SACTC279归口

:、、

本文件起草单位泰州巨纳新能源有限公司中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海巨纳

、、、

科技有限公司烯旺新材料科技股份有限公司厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司泰州飞荣达新材料

、、、、()

科技有限公司泰州石墨烯研究检测平台有限公司东南大学南京大学电子科技大学深圳高等研究

、、、、、

院清华大学江南大学贵州金特磨削科技开发有限公司福建翔丰华新能源材料有限公司北京石墨

、、。

烯研究院有限公司北京孵烯检测认证有限公司欣旺达电子股份有限公司

:、、、、、、、、、、

本文件主要起草人王浩敏丁荣吕俊鹏谢晓明王慧山孔自强陈晨陈谷一袁文军王兰兰

、、、、、、、、、、、、、。

方崇卿邵悦倪振华王欣然李雪松王琛肖少庆张豪宋宏芳许莉干静洪江彬陈敏严春伟

Ⅲ

/—

GBT436822024

引言

,、。

石墨烯薄膜广泛应用于电子器件领域如显示通信和可穿戴设备不同的应用对石墨烯薄膜的载

,。

流子迁移率和方块电阻有不同的要求而载流子迁移率和方块电阻决定了石墨烯薄膜的性能载流子

。,

迁移率和方块电阻是石墨烯薄膜质量控制和产品开发的关键控制特性从触摸屏到太阳能电池方块

。,,

电阻变化了两到三个数量级然而即使由相同的薄膜制成从不同结构的器件中提取的载流子迁移率

。、、、

也存在巨大差异本文件的制定有利于规范石墨烯薄膜的霍尔器件形状电极类型电极接触方式测

,,

量步骤等提高石墨烯薄膜质量评价体系的科学性降低不同实验条件对载流子迁移率和方块电阻测量

。,,,。

造成的干扰同时本文件规定的测量方法操作简单成本低廉具有良好的经济效益

Ⅳ

/—

GBT436822024

纳米技术亚纳米厚度石墨烯薄膜载流子

迁移率及方块电阻测量方法

1范围

本文件描述了亚纳米厚度石墨烯薄膜的霍尔器件样品制备与载流子迁移率及方块电阻测量的原

、、、、,。

理设备器件制备及测量过程计算方法不确定度的分析与计算以及测量报告等

本文件适用于长度和宽度均大于100m的亚纳米厚度石墨烯薄膜的载流子迁移率

μ

(42/)和方块电阻的测量。

<10cmVs

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

亚纳米厚度石墨烯薄膜rahenefilmofsub-nanometerthickness

gp

厚度尺寸小于1nm的石墨烯薄膜。

3.2

霍尔效应halleffect

,,

若对通电的样品施加磁场由于洛伦兹力的影响在与电流和磁场垂直的方向上产生横向电势差的

现象。

[:/—,,]

来源GBT1426420093.111有修改

3.3

电阻率resistivit

y

材料中平行于电流的电位梯度与电流密度之比。

:。

注电阻率是材料参数中可直接测量的量

[:/—,,]

来源GBT432620062.1有修改

3.4

霍尔电场hallelectricfield

(),

在亚纳米厚度石墨烯薄膜3.1试样上同时加上互相垂直的电场和磁场则试样中的载流子将在第

,。

3个互相垂直的方向上偏转在试样两侧建立的横向电场

[:/—,,]

来源GBT432620062.2有修改

3.5

霍尔系数hallcoefficient

霍尔电场()对电流密度和磁通密度之积的比。

3.4

[:/—,,]

来源GBT432620062.2有修改

3.6

载流子迁移率hallmobilitofcharecarrier

yg

霍尔系数()的绝对值与电阻率之比。

3.5

3.7

宽长比asectratio

p

()()。

霍尔器件的宽度和长度的比值

wl

1