中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、北京烯諾科技有限公司、廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院、北京科大分析檢驗(yàn)中心有限公司、北京金信諾科技有限公司、北京聚睿眾邦科技有限公司
趙秀婷,周靜,陳紀(jì)文,班建偉,劉全有,翁常軍,閆方亮
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了四探針法測(cè)試石墨烯粉體電導(dǎo)率的術(shù)語和定義、原理、試驗(yàn)條件、儀器設(shè)備、樣品、試驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和試驗(yàn)報(bào)告。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于石墨烯粉體電導(dǎo)率的測(cè)定,其他碳材料粉體電導(dǎo)率的測(cè)定可參照?qǐng)?zhí)行。2100433B
電導(dǎo)率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中為什么要測(cè)定純水的電導(dǎo)率
主要檢測(cè)PH。
最普通的是微機(jī)械分離法,直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來。 &n...
制造下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)。石墨烯是目前已知導(dǎo)電性能最好的材料,這種特性尤其適合于高頻電路,石墨烯將是硅的替代品,可用來生產(chǎn)未來的超級(jí)計(jì)算機(jī),使電腦運(yùn)行速度更快、能耗降低。制造“太空電梯”的纜線??茖W(xué)家幻想...
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人工制備的石墨烯因容易再團(tuán)聚,而無法充分發(fā)揮石墨烯單片層的優(yōu)異特性。中科院寧波材料所先進(jìn)涂料與粘合技術(shù)團(tuán)隊(duì)日前成功合成出一種石墨烯的特種分散劑,使制約石墨烯推廣應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸——分散技術(shù)取得突破,并將這些易于再分散的石墨烯粉體應(yīng)用于涂料領(lǐng)域,大幅改善了涂料的性能。據(jù)介紹,該團(tuán)隊(duì)自2013年11月起將納米材料的分散技術(shù)作為重要的研究方向之一,他們針對(duì)石墨烯的高效分散技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和大量的實(shí)驗(yàn),近
四探針法基本簡(jiǎn)介
四探針法通常用來測(cè)量半導(dǎo)體的電阻率。四探針法測(cè)量電阻率有個(gè)非常大的優(yōu)點(diǎn),它不需要校準(zhǔn);有時(shí)用其它方法測(cè)量電阻率時(shí)還用四探針法校準(zhǔn)。
與四探針法相比,傳統(tǒng)的二探針法更方便些,因?yàn)樗恍枰僮鲀蓚€(gè)探針,但是處理二探針法得到的數(shù)據(jù)卻很復(fù)雜。如圖一,電阻兩端有兩個(gè)探針接觸,每個(gè)接觸點(diǎn)既測(cè)量電阻兩端的電流值,也測(cè)量了電阻兩端的電壓值。我們希望確定所測(cè)量的電阻器的電阻值,總電阻值:
RT = V/I = 2RW + 2RC + RDUT;
其中RW是導(dǎo)線電阻,RC是接觸電阻,RDUT是所要測(cè)量的電阻器的電阻,顯然用這種方法不能確定RDUT的值。矯正的辦法就是使用四點(diǎn)接觸法,即四探針法。如圖二,電流的路徑與圖一中相同,但是測(cè)量電壓使用的是另外兩個(gè)接觸點(diǎn)。盡管電壓計(jì)測(cè)量的電壓也包含了導(dǎo)線電壓和接觸電壓,但由于電壓計(jì)的內(nèi)阻很大,通過電壓計(jì)的電流非常小,因此,導(dǎo)線電壓與接觸電壓可以忽略不計(jì),測(cè)量的電壓值基本上等于電阻器兩端的電壓值。
通過采用四探針法取代二探針法,盡管電流所走的路徑是一樣的,但由于消除掉了寄生壓降,使得測(cè)量變得精確了。四探針法在Lord Kelvin使用之后,變得十分普及,命名為四探針法。
數(shù)字式四探針測(cè)試儀是運(yùn)用四探針測(cè)量原理的多用途綜合測(cè)量設(shè)備。該儀器按照單晶硅物理測(cè)試方法國家標(biāo)準(zhǔn)并參考美國 A.S.T.M 標(biāo)準(zhǔn)
而設(shè)計(jì)的,專用于測(cè)試半導(dǎo)體材料電阻率及方塊電阻(薄層電阻)的專
用儀器。儀器由主機(jī)、測(cè)試臺(tái)、四探針探頭、計(jì)算機(jī)等部分組成,測(cè)
量數(shù)據(jù)既可由主機(jī)直接顯示,亦可由計(jì)算機(jī)控制測(cè)試采集測(cè)試數(shù)據(jù)到
計(jì)算機(jī)中加以分析,然后以表格,圖形方式統(tǒng)計(jì)分析顯示測(cè)試結(jié)果。
對(duì)于半導(dǎo)體材料的電阻率,一般采用四探針、三探針和擴(kuò)展電阻。
電阻率是反映半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的重要參數(shù)之一。測(cè)量電阻率的方法很多,四探針法是一種廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便,精確度高,對(duì)樣品的形狀無嚴(yán)格要求。
最常用的是直線型四探針。四根探針的針尖在同一直線上,并且間距相等,都是S,一般采用0.5mm的間距,不同的探針間距需要對(duì)測(cè)量結(jié)果做相應(yīng)的校正。
一般四探針電阻率(電導(dǎo)率)測(cè)試儀均已配置厚度的修正,通過厚度數(shù)值的設(shè)置,計(jì)算出不同的樣品厚度對(duì)電阻率的影響。
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