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石墨烯/二維材料電學(xué)性質(zhì)非接觸快速測量系統(tǒng)-ONYX

西班牙Das Nano公司成立于2012年，是一家提供高安全級別打印設(shè)備，太赫茲無損檢測設(shè)備以及個人身份安全驗證設(shè)備的高科技公司。ONYX是其在全球范圍內(nèi)推出的一款針對石墨烯、半導(dǎo)體薄膜和其他二維材料大面積太赫茲無損表征的測量設(shè)備。ONYX采用先進(jìn)的脈沖太赫茲時域光譜**技術(shù)，實現(xiàn)了從科研級到工業(yè)級的大面積石墨烯及二維材料的無損和高分辨，快速的電學(xué)性質(zhì)測量，為石墨烯和二維材料科研和產(chǎn)業(yè)化研究提供了強大的支持。

與傳統(tǒng)四探針測量法相比，ONYX無損測量樣品質(zhì)量空間分布

與拉曼，AFM，SEM相比，ONYX能夠快速表征超大面積樣品

背景介紹

太赫茲輻射( T射線)通常指的是頻率在0. 1～10THz、波長在30μm-3mm之間的電磁波，其波段在微波和紅外之間，屬于遠(yuǎn)紅外和亞毫米波范疇。該頻段是宏觀經(jīng)典理論向微觀量子理論的過度區(qū)，也是電子學(xué)向光子學(xué)的過渡區(qū)。在20世紀(jì)80年代中期以前,由于缺乏有效的產(chǎn)生方法和探測手段,科學(xué)家對于該波段電磁輻射性質(zhì)的了解和研究非常有限,在相當(dāng)長的一段時期,很少有人問津。電磁波譜中的這一波段(如下圖) ,以至于形成遠(yuǎn)紅外和亞毫米波空白區(qū),也就是太赫茲空白區(qū)（THz gap）。

太赫茲波段顯著的特點是能夠穿透大多數(shù)介電材料（如塑料、陶瓷、藥品、絕緣體、紡織品或木材），這為無損檢測（NDT）開辟了一個可能的新世界。同時，許多材料在太赫茲頻率上呈現(xiàn)出可識別的頻率指紋特性，使得太赫茲波段能夠?qū)崿F(xiàn)對許多材料的定性和定量研究。太赫茲波的這兩個特性結(jié)合在一起，使其成為一種全新的材料研究手段。而且其光子能量低，不會引起電離，可以做到真正的無損檢測。

ONYX工作原理

ONYX是一套可以實現(xiàn)石墨烯、半導(dǎo)體薄膜和其他二維材料全面積無損表征的測量系統(tǒng)，能夠滿足測試面積從科研級（mm²）到晶元級（cm²）以及工業(yè)級（m²）的不同要求。與其他大面積樣品的測量方法（如四探針法）相比，ONYX能夠直觀得到樣品導(dǎo)電性能的空間分布。與拉曼、掃描電鏡和透射電鏡等微觀方法相比，微米級的空間分辨率能夠?qū)崿F(xiàn)對大面積樣品的快速表征。

ONYX采用先進(jìn)的脈沖太赫茲時域光譜THz-TDS技術(shù)，產(chǎn)生皮秒量級的短脈太赫茲沖輻射。穿透性極強的太赫茲輻射穿透進(jìn)樣品達(dá)到各個界面，均會產(chǎn)生一個小反射波可以被探測器捕獲，獲得太赫茲脈沖的電場強度的時域波形。對太赫茲時域波形進(jìn)行傅里葉變換,就可以得到太赫茲脈沖的頻譜。分別測量通過試樣前后(或直接從試樣激發(fā)的)太赫茲脈沖波形,并對其頻譜進(jìn)行分析和處理,就可獲得被測樣品介電常數(shù)，吸收吸收以及載流子濃度等物理信息。再利用步進(jìn)電機完成其掃描成像，得到其二維的電學(xué)測量結(jié)果。

ONYX主要參數(shù)及特點