研究目的
利用焦耳热辐射的红外成像评估大面积石墨烯电极的缺陷，以估算其均匀性和机械连续性。
研究成果
红外成像是一种用于诊断石墨烯电极缺陷的有效、快速且无损的方法，具有微米级分辨率，适用于大面积和微观层。它能识别缺陷和电阻率不均匀性的热特征，模拟结果证实了所观察到的热分布。
研究不足
分辨率取决于波长、光学系统、探测器像素和温度耗散；衬底温度限制在约200°C以防止开裂；由于红外光学系统分辨率有限，无法检测多层石墨烯岛的温度变化。
1：实验设计与方法选择：
该方法通过电流流动下焦耳加热石墨烯的红外成像，可视化缺陷导致的温度不均匀性。采用有限元方法模拟焦耳加热分布。
2：样品选择与数据来源：
通过化学气相沉积法在铜箔上生长的单层石墨烯，转移至不同尺寸（25毫米×25毫米至40毫米×100毫米，厚度0.7-2.5毫米）的玻璃基板上，相对边缘布置金属电极。
3：7-5毫米）的玻璃基板上，相对边缘布置金属电极。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：卡尔蔡司Auriga交叉光束工作站SEM用于表面质量验证；InSb 640 M热像仪（Thermosensorik/DCG系统）检测范围1.1-4.9微米并配备光学滤光片，搭载广角及显微镜头；FLIR T630sc微测辐射热计探测器相机（7.5-14微米范围）；用于冷却的珀尔帖元件或散热片；玻璃基板；最高200V极化的直流电源。
4：1-9微米并配备光学滤光片，搭载广角及显微镜头；FLIR T630sc微测辐射热计探测器相机（5-14微米范围）；用于冷却的珀尔帖元件或散热片；玻璃基板；最高200V极化的直流电源。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：样品施加不同电压直流偏压；从石墨烯侧记录有/无冷却条件下的热图像；使用控温样品台进行温度校准；通过扣除参考图像进行差分成像；采用球盘磨损试验人为制造划痕。
5：数据分析方法：
采用NETGEN 5.1生成网格，ELMER有限元软件求解麦克斯韦方程；通过热图像分析识别热点及温度分布。
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SEM
Auriga cross beam workstation
Carl Zeiss
Verification of graphene surface quality
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IR camera
T630sc
FLIR
Infrared imaging with microbolometer detector
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IR camera
InSb 640 M
Thermosensorik/DCG Systems
Infrared imaging with detection wavelength range of 1.1–4.9 μm, equipped with wide-field and microscopic lenses
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Peltier element
Cooling of samples during measurements
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Heat sink
Cooling of samples during measurements
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DC power supply
Polarization of graphene samples up to 200 V
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