GB/T 44935-2024 纳米技术 二硫化钼薄片的层数测量 拉曼光谱法

ICS1718030

CCSN.35.

中华人民共和国国家标准

GB/T44935—2024

纳米技术二硫化钼薄片的层数测量

拉曼光谱法

Nanotechnologies—MeasurementofthenumberoflayersofMoS2flakes—

Ramanspectroscopymethod

2024-12-31发布2025-07-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T44935—2024

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

原理

4………………………4

仪器

5………………………7

样品准备

6…………………8

测量步骤

7…………………8

层数判定

8…………………9

测试报告

9…………………11

附录资料性典型拉曼峰的光谱参数示意图

A()………12

附录资料性转移操作步骤

B()…………13

附录资料性基于剪切模和层间呼吸模的峰位测量薄片层数的拉曼光谱法法的

C()MoS2(A)

表征示例

………………14

附录资料性基于1模和模的峰位差测量薄片层数的拉曼光谱法法的表征

D()E2gA1gMoS2(B)

示例

……………………16

附录资料性基于氧化硅片衬底的硅拉曼模峰高测量薄片层数的拉曼光谱法法的

E()MoS2(C)

表征示例

………………18

附录资料性测试报告示例

F()…………20

参考文献

……………………21

Ⅰ

GB/T44935—2024

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

GB/T1.1—2020《1:》

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归口

(SAC/TC279)。

本文件起草单位中国科学院半导体研究所河北大学泰州巨纳新能源有限公司东南大学厦门

:、、、、

凯纳石墨烯技术股份有限公司堀场中国贸易有限公司中国科学院物理研究所天津大学国家纳米

、()、、、

科学中心

。

本文件主要起草人谭平恒刘雪璐林妙玲李晓莉丁荣章琦倪振华黄卫明沈婧杨洋何清

:、、、、、、、、、、、

高洁邵悦

、。

Ⅲ

GB/T44935—2024

引言

作为二维层状材料的代表之一二硫化钼如无特殊说明以下简写为薄片以其优异的电

,(,“MoS2”)

学光学力学热学等性能已成为新一代高性能纳米光电子器件和后硅基半导体时代延续摩尔定律的

、、、,

候选材料之一薄片的层数对其光学和电学等性能有显著的影响例如单层为直接带

。MoS2。,MoS2

隙具有显著的发光效率在光电探测器光电二极管等光电领域中有着良好的应用前景但多层

,,、,MoS2

的间接带隙随层数增加而逐渐减小相对于单层而言多层的载流子迁移率和电流密度随

;MoS2,MoS2

层数提高在场效应晶体管等电子器件中具有更显著的应用优势所以快速表征薄片的层数对

,。,MoS2

于其生产制备和相关产品开发具有重要的指导意义也是深入研究薄片的物理和化学性质的基

,MoS2

础和其开发应用的核心

。

拉曼光谱作为一种快速无损和高灵敏度的光谱表征方法已被广泛地应用于薄片的层数测

、,MoS2

量[1,2]比如单层和多层薄片的拉曼光谱中高频拉曼振动模1模和模的峰位差值随

。,MoS2,———E2gA1g

的层数增加而递增[3]两层及以上的薄片中低频拉曼振动模层间呼吸模和剪切模的峰

MoS2,MoS2———

位与薄片的层数具有确定的对应关系[4]此外当薄片制备在氧化硅片衬底即表面经氧

MoS2。,MoS2(

化形成有二氧化硅薄膜的单晶硅基片衬底如无特殊说明以下简称为氧化硅片衬底上时其下氧化

,,“”),

硅片衬底的硅拉曼模峰高与薄片的层数也呈现单调变化的关系[5]因此利用上述拉曼光谱参

MoS2。,

数特征就能测量薄片的层数

,MoS2。

由于不同方法制备的薄片在结晶性和微观结构上存在较大差异现有表征方法均不是具有

MoS2,

确定意义的通用手段在实际应用中应根据薄片的结晶性和微观结构特点来选择一种或多种

。,MoS2

合适的表征方法对其层数进行综合分析

。

本文件的制定将为利用拉曼光谱法对机械剥离方法制备的薄片进行层数测量提供科学可

,MoS2

靠的依据以及标准的试验方法并促进拉曼光谱在纳米技术领域及二维材料产业中的推广应用为

,,

薄片等二维材料的生产和研究提供技术指导

MoS2。

Ⅳ

GB/T44935—2024

纳米技术二硫化钼薄片的层数测量

拉曼光谱法

警示本文件涉及使用激光器其产生的激光对眼睛可能产生不可逆的损伤使用激光器时应佩戴

:,。

对应的激光防护眼镜严禁用眼睛直视激光避免激光经光学元件反射进入人眼操作人员应接受过相

,,。

关安全培训

。

1范围

本文件描述了使用拉曼光谱法测量薄片层数的方法

MoS2。

本文件适用于面内尺寸大于或等于的堆垛的本征薄片的层数测量

2μm2HMoS2。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

纳米科技术语第部分石墨烯及相关二维材料

GB/T30544.13—201813:

椭圆偏振仪测量硅表面上二氧化硅薄层厚度的方法

GB/T31225

纳米技术激光共聚焦显微拉曼光谱仪性能测试

GB/T33252

纳米技术石墨烯相关二维材料的层数测量拉曼光谱法

GB/T40069—2021

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本

GB/T33252、GB/T30544.13—2018、GB/T40069—2021

文件

。

31二硫化钼相关术语

.

311

..

二维材料two-dimensionalmaterial2Dmaterial

;

由一层或几层构成其中每一层内的原子与所在层内的邻近原子紧密成键结合有一个维度即其

,,(

厚度处于纳米或更小尺度其余两个维度通常处于更大尺度的材料

),。

来源

[:GB/T30544.13—2018,3.1.1.1]

312

..

单层二硫化钼monolayermolybdenumdisulfide1L-MoS2

;

由一层钼原子和两层硫原子堆叠而成的二维材料

(Mo)(S)。

注1每一层中原子层和原子层均按平面六角阵列方式铺排每一个原子周围分布着个原

:MoS2SMo,Mo6S

子每一个原子周围分布着个原子它们之间通过较强的共价键结合每一层厚度约为

,S3Mo,。MoS2

0.65nm。

注2根据上下原子层的相对取向不同按配位方式为两类型呈三棱柱配位型呈八面体式配

:S,1L-MoS2,2H、1T

位如图所示

,1。

1