Преимущества визуализирующей эллипсометрии в исследовании графена

Графен представляет из себя двумерный слой трехмерного графита и является многообещающим двумерным материалом для создания новых электронных устройств. Из привлекательных характеристик графена можно выделить высокую кристалличность, баллистический перенос электронов (без рассеяния электронов и потерь энергии) на субмикронном уровне, а также поведение носителей заряда как безмассовых дираковских фермионов. Используемые в современных экспериментах образцы графена получаются путем микромеханичекого скалывания с поверхности графита (простейший способ — скотчем), их называют флейками, хлопьями или чешуйками. Несмотря на кажущуюся простоту процедуры, графен очень трудно распознать среди всего разнообразия чешуек различной толщины, образующихся при таком скалывании. Другая сложность в отыскании графена состоит в низкой производительности существующих методик визуализации (включая атомно-силовую, сканирующую туннельную и электронную микроскопии) при работе с атомарным разрешением, или же отсутствие четких знаков различия между атомарными монослоями и более толстыми чешуйками. Даже рамановская спектроскопия, зарекомендовавшая себя в идентификации графена, все еще не автоматизирована для поиска его кристаллитов. Атомно-силовая микроскопия, хотя и является наиболее прямым методом к оценке перепада высот, однако ее производительность на атомарном уровне остается довольно низкой и может вызвать разрушение кристаллической решетки в процессе измерений. Более того, полученные этим методом значения трудны в интерпретации, поскольку могут быть искажены различными адсорбентами в окружающих условиях.