International interlaboratory comparison of Raman spectroscopic analysis of CVD-grown graphene
Notice bibliographique
Résumé
Abstract There is a pressing need for reliable, reproducible and accurate measurements of graphene’s properties, through international standards, to facilitate industrial growth. However, trustworthy and verified standards require rigorous metrological studies, determining, quantifying and reducing the sources of measurement uncertainty. Towards this effort, we report the procedure and the results of an international interlaboratory comparison (ILC) study, conducted under Versailles Project on Advanced Materials and Standards. This ILC focusses on the comparability of Raman spectroscopy measurements of chemical vapour deposition (CVD) grown graphene using the same measurement protocol across different institutes and laboratories. With data gathered from 17 participants across academia, industry (including instrument manufacturers) and national metrology institutes, this study investigates the measurement uncertainty contributions from both Raman spectroscopy measurements and data analysis procedures, as well as provides solutions for improved accuracy and precision. While many of the reported Raman metrics were relatively consistent, significant and meaningful outliers occurred due to differences in the instruments and data analysis. These variations resulted in inconsistent reports of peak intensity ratios, peak widths and the coverage of graphene. Due to a lack of relative intensity calibration, the relative difference reported in the 2D- and G peak intensity ratios ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>I</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mtext>D</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>/</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>I</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mtext>G</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> ) was up to 200%. It was also shown that the standard deviation for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mtext>D</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> values reported by different software packages, was 15× larger for Lorentzian fit functions than for pseudo-Voigt functions. This study has shown that by adopting a relative intensity calibration and consistent peak fitting and data analysis methodologies, these large, and previously unquantified, variations can be significantly reduced, allowing more reproducible and comparable measurements for the graphene community, supporting fundamental research through to the growing graphene industry worldwide. This project and its findings directly underpin the development of the ISO/IEC standard ‘ DTS 21356-2—Nanotechnologies—Structural Characterisation of CVD-grown Graphene ’.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,017 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».