在掃描電鏡下襯度較低的二維材料，如何準(zhǔn)確表征？

石墨烯的質(zhì)量控制與鑒別

石墨烯是一個(gè)非常熱門的新興領(lǐng)域，不過也正因?yàn)槿绱?，石墨烯的研究和制備也存在著良莠不齊的現(xiàn)象。很多研究的時(shí)候，在電鏡下觀察到明顯的明暗襯度的膜層就認(rèn)為是石墨烯，甚至一些文獻(xiàn)中也出現(xiàn)了這樣的情況。

科研工作者也會(huì)借助AFM、普通拉曼光譜等來配合電鏡進(jìn)行石墨烯的表征，但是拉曼光譜、AFM的數(shù)據(jù)和SEM的數(shù)據(jù)基本不在同一處，不能很好的進(jìn)行嚴(yán)密的論證。所以從表征的角度來看，不在同一處的不同儀器的數(shù)據(jù)，有時(shí)并不能充分說明問題，至少表征還不夠嚴(yán)密。

比如在上述例子中，在花狀的石墨烯外面，電鏡圖像上認(rèn)為的空白處，經(jīng)過電鏡-拉曼一體化系統(tǒng)掃描后，該區(qū)域的拉曼光譜依然反應(yīng)出石墨烯的存在。

再比如下圖，在電鏡中觀察到類似石墨烯的膜層狀結(jié)構(gòu)，然而試樣是否真是石墨烯？質(zhì)量、厚度又是如何？這還需要借助其他手段進(jìn)行綜合判斷。

在電鏡中觀察到類似石墨烯的膜層狀結(jié)構(gòu)

在利用電鏡-拉曼一體化系統(tǒng)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行拉曼光譜面分布分析后，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的D峰、G峰強(qiáng)度較高，而2D峰很弱，說明了該區(qū)域的膜厚比較高，已經(jīng)算不上是石墨烯，而且缺陷也很多，石墨烯的質(zhì)量并不是非常理想，此外該區(qū)域還存在較多的擁有熒光峰的雜質(zhì)。

進(jìn)行拉曼光譜面分布分析該區(qū)域石墨烯厚度

該區(qū)域存在較多擁有熒光峰的雜質(zhì)

此外，很多客戶在電鏡下觀察到的石墨烯，經(jīng)過電鏡-拉曼一體化系統(tǒng)分析后，也發(fā)現(xiàn)均是質(zhì)量不好的石墨烯，或者是石墨薄片，甚至是非晶碳，如下圖。

質(zhì)量不好的石墨烯、石墨薄片、非晶碳等的SEM圖像

質(zhì)量不好的石墨烯、石墨薄片、非晶碳等的拉曼特征峰表現(xiàn)

由此可見，電鏡-拉曼聯(lián)用技術(shù)對(duì)于石墨烯的觀察和原位的質(zhì)量鑒別及分析有著非常強(qiáng)大的優(yōu)勢。