二維材料厚度測量—原子力顯微鏡法

《二維材料厚度測量—原子力顯微鏡法》（T/CSTM 00003-2019）是2019年2月1日實施的一項中華人民共和國團體標準，歸口於中國材料與試驗團體標準委員會基礎與共性技術領域委員會。

團體標準《二維材料厚度測量—原子力顯微鏡法》（T/CSTM 00003-2019）規定了二維材料厚度測量 原子力顯微鏡法的原理、儀器設備、樣品前處理、測試方法、厚度計算方法、測量結果的不確定度評定及測試報告。該標準適用於可以與基底形成台階的二維材料厚度測量。

基本介紹

• 中文名：二維材料厚度測量—原子力顯微鏡法
• 外文名：Thickness measurements of two-dimensional materials Atomic force microscopy (AFM)
• 標準號 ：T/CSTM 00003-2019
• 國際標準分類號 ：07.030
• 國民經濟分類 ：M745 質檢技術服務
• 發布日期 ：2019年1月3日
• 實施日期 ：2019年2月1日
• 性質：推薦性團體標準
• 狀態：現行

制定過程

制定背景

二維材料由於其獨特的電學、力學、化學等性質，被廣泛套用於各個領域。而二維材料的厚度往往決定了其具有的各種性能，所以簡單準確的測定二維材料的厚度具有非常重要的意義。二維材料厚度小， 甚至小於 1nm。對如此小的厚度測量如何保證測量過程的可操作性、普適性以及測量結果一致性就非常重要。目前常見的厚度表征方法中，原子力顯微鏡的解析度可達到原子級水平，在高解析度方面具有不可替代的優勢。利用原子力顯微鏡測量二維材料與基底之間的高度差能夠直接確定二維材料的厚度。

雖然中國二維材料的產業化進程已進入快車道，但是從研發到套用缺乏系統性規範，相應資料庫、檢測、標準及套用驗證體系支撐不足，這將嚴重製約產業的發展。因此，制定了團體標準《二維材料厚度測量—原子力顯微鏡法》（T/CSTM 00003-2019）。

編制進程

• 起草階段

2016年6月-2017年8月：標準主要起草單位中國計量科學研究院建立二維材料厚度測量的方法並進行實驗技術準備。

2017年10月，標準主要起草單位中國計量科學研究院根據實驗內容開始撰寫標準草案，並在重慶舉行的標準培訓會上對草案進行了講解，徵求了初步意見。

2017年10月，CSTM標準委員會批准立項。

2017年12月-2018年4月，工作組組織國內實驗室間比對。

2018年7月，工作組完成標準徵求意見稿，計畫公開徵求意見。之後，計畫完成標準徵求意見，形成意見匯總表，並對徵求意見稿進行修改，形成標準送審稿。

• 發布實施

2019年1月3日，團體標準《二維材料厚度測量—原子力顯微鏡法》（T/CSTM 00003-2019）由中國材料與試驗團體標準委員會基礎與共性技術領域委員會提出並歸口，由中關村材料試驗技術聯盟發布。

2019年2月1日，團體標準《二維材料厚度測量—原子力顯微鏡法》（T/CSTM 00003-2019）實施。

制定依據

團體標準《二維材料厚度測量—原子力顯微鏡法》（T/CSTM 00003-2019）依據中國國家標準《標準化工作導則—第1部分：標準的結構和編寫》（GB/T 1.1-2009）規則起草。

起草工作

負責起草單位：中國計量科學研究院、北京市理化分析測試中心、廣州特種承壓設備檢測研究院、布魯克（北京）科技有限公司、江南石墨烯研究院、納米技術及套用國家工程研究中心、上海交通大學分析測試中心、中國計量大學。

主要起草人：卜天佳、任玲玲、姚雅萱、張梅、魏曉曉、尹宗傑、黎佩珊、仇登利、魏岳騰、董國材、張小敏、何丹農、張迎、陶興付、李慧琴、吳瓊、張晶晶。

標準目次

前言	Ⅱ
引言	Ⅲ
1範圍	1
2規範性引用檔案	1
3術語和定義	1
4原理	1
5儀器設備	2
6樣品前處理	2
7測試方法	2
8厚度計算方法	3
9測量結果的不確定度評定	3
10測試報告	5
附錄A（資料性附錄）氧化石墨烯（GO）厚度的測定實例	6
附錄B（資料性附錄）測試報告格式	10
附錄C（資料性附錄）標準起草單位和主要起草人	11
參考文獻	12

參考資料：

內容範圍

團體標準《二維材料厚度測量—原子力顯微鏡法》（T/CSTM 00003-2019）規定了二維材料厚度測量 原子力顯微鏡法的原理、儀器設備、樣品前處理、測試方法、厚度計算方法、測量結果的不確定度評定及測試報告。該標準適用於可以與基底形成台階的二維材料厚度測量。

引用檔案

GB/T 19619 納米材料術語 GB/T 27760 利用Si（111）晶面原子台階對原子力顯微鏡亞納米高度測量進行校準的方法 ISO/TS 80004-13：2017 Nanotechnologies—Vocabulary—Part 13: Graphene and related two-dimensional (2D) materials JJF 1351 掃描探針顯微鏡校準規範

參考資料：

意義價值

團體標準《二維材料厚度測量—原子力顯微鏡法》（T/CSTM 00003-2019）結合原子力顯微鏡掃描技術和機率分布統計方法，對二維材料的超薄厚度進行準確測量，建立原子力顯微鏡測量二維材料厚度一致性測試方法，可有效避免污染、噪音等因素對厚度測量的影響。能夠建立簡單、快速、可靠的二維尺度厚度的測量方法，具有實用性。

該標準的制定是為了規範二維材料的測試方法，描述執行二維材料厚度的可重複測量時應遵循的步驟和注意事項。該標準為二維材料產業提供了評估二維材料厚度的通用方法，使得供應商和購買商能夠比較不同樣品之間的性能；還可實現上下游產品測試的可靠性和可比較性。該標準的實施，一方面規範了中國二維材料的研發和產業化；另一方面可以保證中國國內、國際量值等效，消除產品貿易技術壁壘。