Nanotechnologies — Vocabulary — Part 13: Graphene and related two-dimensional (2D) materials

ISO/TS 80004-13:2017 lists terms and definitions for graphene and related two-dimensional (2D) materials, and includes related terms naming production methods, properties and their characterization. It is intended to facilitate communication between organizations and individuals in research, industry and other interested parties and those who interact with them.

Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 13: Graphène et autres matériaux bidimensionnels

L'ISO/TS 80004-13 :2017 énumère les termes et les définitions pour le graphène et les matériaux bidimensionnels (2D) similaires, et inclut les termes relatifs aux méthodes de production, aux propriétés et aux caractérisations. L'ISO/TS 80004-13 :2017 est destiné à faciliter la communication entre différents organismes et membres de la recherche, de l'industrie, d'autres parties intéressées, et leurs interlocuteurs.

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Publication Date
05-Sep-2017
Technical Committee
Current Stage
9092 - International Standard to be revised
Completion Date
01-Apr-2021
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Standards Content (Sample)

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 80004-13
First edition
2017-09
Nanotechnologies — Vocabulary —
Part 13:
Graphene and related two-
dimensional (2D) materials
Nanotechnologies — Vocabulaire —
Partie 13: Graphène et autres matériaux bidimensionnels
Reference number
ISO/TS 80004-13:2017(E)
ISO 2017
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ISO/TS 80004-13:2017(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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ISO/TS 80004-13:2017(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

3.1 Terms related to materials ............................................................................................................................................................ 1

3.1.1 General terms related to 2D materials .......................................................................................................... 1

3.1.2 Terms related to graphene ...................................................................................................................................... 3

3.1.3 Terms related to other 2D materials............................................................................................................... 5

3.2 Terms related to methods for producing 2D materials ........................................................................................ 5

3.2.1 Graphene and related 2D material production ...................................................................................... 5

3.2.2 Nanoribbon production ............................................................................................................................................. 8

3.3 Terms related to methods for characterizing 2D materials ............................................................................. 8

3.3.1 Structural characterization methods ............................................................................................................. 8

3.3.2 Chemical characterization methods.............................................................................................................10

3.3.3 Electrical characterization methods ............................................................................................................12

3.4 Terms related to 2D materials characteristics ..........................................................................................................13

3.4.1 Characteristics and terms related to structural and dimensional

properties of 2D materials ...................................................................................................................................13

3.4.2 Characteristics and terms related to chemical properties of 2D materials ................15

3.4.3 Characteristics and terms related to optical and electrical properties of

2D materials ......................................................................................................................................................................16

4 Abbreviated terms ...........................................................................................................................................................................................16

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................17

Index .............................................................................................................................................................................................................................................18

© ISO 2017 – All rights reserved iii
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ISO/TS 80004-13:2017(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www.iso.org/iso/foreword.html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 229, Nanotechnologies, and IEC/TC 113,

Nanotechnology for electrotechnical products and systems.
A list of all parts in the ISO 80004 series can be found on the ISO website.
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ISO/TS 80004-13:2017(E)
Introduction

Over the last decade, huge interest has arisen in graphene both scientifically and commercially, due

to the many exceptional properties associated with this material, properties such as the electrical

and thermal conductivity. More recently, other materials with a structure similar to that of graphene

have also shown promising properties including monolayer and few-layer versions of hexagonal boron

nitride (hBN), molybdenum disulphide (MoS ), tungsten diselenide (WSe ), silicene and germanene and

2 2

layered assemblies of mixtures of these materials. These materials have their thickness constrained

within the nanoscale or smaller and consist of between one and several layers. These materials are thus

termed two-dimensional (2D) materials as they have one dimension at the nanoscale or smaller, with

the other two dimensions generally at scales larger than the nanoscale. A layered material consists of

two-dimensional layers weakly stacked or bound to form three-dimensional structures. Examples of

2D materials and the different stacking configurations in graphene are shown in Figure 1. It should

be noted that 2D materials are not necessarily topographically flat in reality and can have a buckled

structure. They can also form aggregates and agglomerates which can have different morphologies.

Two-dimensional materials are an important subset of nanomaterials.
graphene hBN graphane perfluoro- MoS WSe
2 2
graphane

a) Examples of different two-dimensional materials consisting of different elements and

structures, as shown by the different coloured orbs and top-down and side views
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ISO/TS 80004-13:2017(E)

b) Bernal stacked bilayer graphene (3.1.2.6) c) turbostratic bilayer or twisted bilayer

graphene with relative stacking angle, θ,
(3.1.2.7)
ABA trilayer ABC trilayer

d) Bernal stacked (AB) (3.4.1.10) tri-layer graphene (3.1.2.9) and Rhombohedral (ABC)

(3.4.1.11) stacked tri-layer graphene (3.1.2.9)

Figure 1 — Examples of 2D materials and the different stacking configurations in graphene layers

It is important to standardize the terminology for graphene, graphene-derived and related 2D materials

at the international level, as the number of publications, patents and organizations is increasing

rapidly. Thus, these materials need an associated vocabulary as they become commercialized and sold

throughout the world.

This document belongs to a multi-part vocabulary covering the different aspects of nanotechnologies.

It builds upon ISO/TS 80004-3, ISO/TS 80004-11 and ISO/TS 80004-6 and uses existing definitions

where possible.
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 80004-13:2017(E)
Nanotechnologies — Vocabulary —
Part 13:
Graphene and related two-dimensional (2D) materials
1 Scope

This document lists terms and definitions for graphene and related two-dimensional (2D) materials,

and includes related terms naming production methods, properties and their characterization.

It is intended to facilitate communication between organizations and individuals in research, industry

and other interested parties and those who interact with them.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1 Terms related to materials
3.1.1 General terms related to 2D materials
3.1.1.1
two-dimensional material
2D material

material, consisting of one or several layers (3.1.1.5) with the atoms in each layer strongly bonded

to neighbouring atoms in the same layer, which has one dimension, its thickness, in the nanoscale or

smaller and the other two dimensions generally at larger scales

Note 1 to entry: The number of layers when a two-dimensional material becomes a bulk material varies

depending on both the material being measured and its properties. In the case of graphene layers (3.1.2.1), it is

[10]

a two-dimensional material up to 10 layers thick for electrical measurements ,beyond which the electrical

properties of the material are not distinct from those for the bulk [also known as graphite (3.1.2.2)].

Note 2 to entry: Interlayer bonding is distinct from and weaker than intralayer bonding.

Note 3 to entry: Each layer may contain more than one element.
Note 4 to entry: A two-dimensional material can be a nanoplate (3.1.1.2).
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ISO/TS 80004-13:2017(E)
3.1.1.2
nanoplate

nano-object with one external dimension in the nanoscale and the other two external dimensions

significantly larger

Note 1 to entry: The larger external dimensions are not necessarily in the nanoscale.

[SOURCE: ISO/TS 80004-2:2015, 4.6]
3.1.1.3
nanofoil
nanosheet
nanoplate (3.1.1.2) with extended lateral dimensions

Note 1 to entry: Nanofoil and nanosheet are used synonymously in specific industrial areas.

Note 2 to entry: Nanofoil and nanosheet extend further with respect to their length and width compared to

nanoplate or nanoflake.
[SOURCE: ISO/TS 80004-11:2017, 3.2.1.1]
3.1.1.4
nanoribbon
nanotape

nanoplate (3.1.1.2) with the two larger dimensions significantly different from each other

[SOURCE: ISO/TS 80004-2:2015, 4.10]
3.1.1.5
layer

discrete material restricted in one dimension, within or at the surface of a condensed phase

[SOURCE: ISO/TS 80004-11:2017, 3.1.2]
3.1.1.6
quantum dot

nanoparticle or region which exhibits quantum confinement in all three spatial directions

[SOURCE: ISO/TS 80004-12:2016, 4.1]
3.1.1.7
aggregate

particle comprising strongly bonded or fused particles where the resulting external surface area is

significantly smaller than the sum of surface areas of the individual components

Note 1 to entry: The forces holding an aggregate together are strong forces, for example, covalent or ionic bonds

or those resulting from sintering or complex physical entanglement or otherwise combined former primary

particles.

Note 2 to entry: Aggregates are also termed secondary particles and the original source particles are termed

primary particles.
[SOURCE: ISO/TS 80004-2:2015, 3.5, modified – Notes 1 and 2 have been added.]
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ISO/TS 80004-13:2017(E)
3.1.2 Terms related to graphene
3.1.2.1
graphene
graphene layer
single-layer graphene
monolayer graphene

single layer of carbon atoms with each atom bound to three neighbours in a honeycomb structure

Note 1 to entry: It is an important building block of many carbon nano-objects.

Note 2 to entry: As graphene is a single layer (3.1.1.5), it is also sometimes called monolayer graphene or single-

layer graphene and abbreviated as 1LG to distinguish it from bilayer graphene (2LG) (3.1.2.6) and few-layered

graphene (FLG) (3.1.2.10).

Note 3 to entry: Graphene has edges and can have defects and grain boundaries where the bonding is disrupted.

[SOURCE: ISO/TS 80004-3:2010, 2.11, modified – Notes 2 and 3 have been added.]
3.1.2.2
graphite

allotropic form of the element carbon, consisting of graphene layers (3.1.2.1) stacked parallel to each

other in a three dimensional, crystalline, long-range order

Note 1 to entry: Adapted from the definition in the IUPAC Compendium of Chemical Terminology.

Note 2 to entry: There are two primary allotropic forms with different stacking arrangements: hexagonal and

rhombohedral.
[SOURCE: ISO/TS 80004-3:2010, 2.12, modified – Note 2 has been added.]
3.1.2.3
graphane

single layer material consisting of a two-dimensional sheet of carbon and hydrogen with the repeating

unit of (CH)

Note 1 to entry: Graphane is the full hydrogenated form of graphene with carbon bonds in the sp bonding

configuration.
3.1.2.4
perfluorographane

single layer material consisting of a two-dimensional sheet of carbon and fluorine with each carbon

atom bonded to one fluorine atom with the repeating unit of (CF)

Note 1 to entry: Perfluorographane has carbon bonds in the sp bonding configuration.

Note 2 to entry: Perfluorographane is sometimes referred to as fluorographene.
3.1.2.5
epitaxial graphene
graphene layer (3.1.2.1) grown on a silicon carbide substrate

Note 1 to entry: Graphene can be grown by epitaxy on other substrates, for example, Ni(111), but these materials

are not termed epitaxial graphene.

Note 2 to entry: This specific definition applies only in the field of graphene. In general, the term “epitaxial”

refers to the epitaxial growth of a film on a single crystal substrate.
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ISO/TS 80004-13:2017(E)
3.1.2.6
bilayer graphene
2LG

two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of two well-defined stacked graphene layers (3.1.2.1)

Note 1 to entry: If the stacking registry is known, it can be specified separately, for example, as “Bernal stacked

bilayer graphene”.
3.1.2.7
twisted bilayer graphene
turbostratic bilayer graphene
tBLG
t2LG

two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of two well-defined graphene layers (3.1.2.1) that are

turbostratically stacked, with a relative stacking angle (3.4.1.12), also known as commensurate rotation,

rather than Bernal (hexagonal) (3.4.1.10) or rhombohedral stacking (3.4.1.11),
3.1.2.8
twisted few-layer graphene
t(n+m)LG

two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of a few-layers of graphene of n Bernal stacked layers

which are situated with a relative stacking angle (3.4.1.2) upon m Bernal stacked layers

3.1.2.9
trilayer graphene
3LG

two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of three well-defined stacked graphene layers (3.1.2.1)

Note 1 to entry: If the stacking registry is known, it can be specified separately, for example, as “twisted trilayer

graphene”.
3.1.2.10
few-layer graphene
FLG

two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of three to ten well-defined stacked graphene layers

(3.1.2.1)
3.1.2.11
graphene nanoplate
graphene nanoplatelet
GNP
nanoplate (3.1.1.2) consisting of graphene layers (3.1.2.1)

Note 1 to entry: GNPs typically have thickness of between 1 nm to 3 nm and lateral dimensions ranging from

approximately 100 nm to 100 µm.
3.1.2.12
graphite oxide

chemically modified graphite (3.1.2.2) prepared by extensive oxidative modification of the basal planes

Note 1 to entry: The structure and properties of graphite oxide depend on the degree of oxidation and the

particular synthesis method.
3.1.2.13
graphene oxide

chemically modified graphene (3.1.2.1) prepared by oxidation and exfoliation of graphite (3.1.2.2),

causing extensive oxidative modification of the basal plane

Note 1 to entry: Graphene oxide is a single-layer material with a high oxygen content (3.4.2.7), typically

characterized by C/O atomic ratios of approximately 2,0 depending on the method of synthesis.

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ISO/TS 80004-13:2017(E)
3.1.2.14
reduced graphene oxide
rGO
reduced oxygen content (3.4.2.7) form of graphene oxide (3.1.2.13)

Note 1 to entry: This can be produced by chemical, thermal, microwave, photo-chemical, photo-thermal or

microbial/bacterial methods or by exfoliating reduced graphite oxide.

Note 2 to entry: If graphene oxide was fully reduced, then graphene would be the product. However, in practice,

3 2

some oxygen containing functional groups will remain and not all sp bonds will return back to sp configuration.

Different reducing agents will lead to different carbon to oxygen ratios and different chemical compositions in

reduced graphene oxide.

Note 3 to entry: It can take the form of several morphological variations such as platelets and worm-like

structures.
3.1.3 Terms related to other 2D materials
3.1.3.1
2D heterostructure

two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of two or more well-defined layers (3.1.1.5) of different 2D

materials
Note 1 to entry: These can be stacked together in-plane or out-of-plane.
3.1.3.2
2D vertical heterostructure

two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of two or more well-defined layers (3.1.1.5) of different 2D

materials that are stacked out-of-plane
3.1.3.3
2D in-plane heterostructure

two-dimensional material (3.1.1.1) consisting of two or more well-defined layers (3.1.1.5) of different 2D

materials that are bonded to each other in the in-plane direction
3.2 Terms related to methods for producing 2D materials
3.2.1 Graphene and related 2D material production
3.2.1.1
chemical vapour deposition
CVD

deposition of a solid material by chemical reaction of a gaseous precursor or mixture of precursors,

commonly initiated by heat on a substrate
[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2013, 7.2.3]
3.2.1.2
roll-to-roll production
R2R production

<2D material> CVD growth of a 2D material(s) (3.1.1.1) upon a continuous substrate that is processed as

a rolled sheet, including transfer of a 2D material(s) to a separate substrate
3.2.1.3
mechanical exfoliation

<2D material> detachment of separate/individual 2D material layers (3.1.1.5) from the body of a

material via mechanical methods

Note 1 to entry: There are a number of different methods to achieve this. One method is via peeling, also called

the scotch tape method, mechanical cleavage or micromechanical exfoliation/cleavage. Another method is via

dry-media ball milling.
© ISO 2017 – All rights reserved 5
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ISO/TS 80004-13:2017(E)
3.2.1.4
liquid-phase exfoliation

<2D material> exfoliation of 2D materials (3.1.1.1) from the bulk layered material in a solvent through

hydrodynamic shear-forces
Note 1 to entry: The solvent may be aqueous, organic or ionic liquid.

Note 2 to entry: A surfactant may be used in aqueous dispersions to enable or promote exfoliation and increase

stability of the dispersion.

Note 3 to entry: The shear forces may be generated by various methods including ultrasonic cavitation or high-

shear mixing.
3.2.1.5
growth on silicon carbide

production of graphene layers (3.1.2.1) through controlled high temperate heating of a

silicon carbide substrate to sublimate the silicon atoms within the substrate, leaving graphene

Note 1 to entry: Graphene may be grown on the carbon-side or silicon-side of the SiC substrate with variations in

the resulting number of and stacking of graphene layers.
Note 2 to entry: The product is typically called epitaxial graphene (3.1.2.5).
3.2.1.6
graphene precipitation

production of graphene layers (3.1.2.1) on the surface of a metal through heating and

segregation of the carbon present within the metal substrate to the surface

Note 1 to entry: Carbon impurities or dopants within the bulk of the metal may be fortuitous or deliberately

introduced.
3.2.1.7
chemical synthesis

bottom-up graphene production route using small organic molecules that become linked

into carbon rings through surface-mediated reactions and elevated temperatures
3.2.1.8
alcohol precursor growth

growth of graphene by introducing an alcohol precursor into a high temperature

environment to decompose the alcohol and form graphene
3.2.1.9
molecular beam epitaxy
MBE

process of growing single crystals in which beams of atoms or molecules are deposited on a single-

crystal substrate in vacuum, giving rise to crystals whose crystallographic orientation is in registry

with that of the substrate

Note 1 to entry: The beam is defined by allowing the vapour to escape from the evaporation zone to a high

vacuum zone through a small orifice.

Note 2 to entry: Structures with nanoscale features can be grown in this method by exploiting strain, e.g. InAs

dots on GaAs substrate.
[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2013, 7.2.13]
3.2.1.10
anodic bonding

production of graphene layers (3.1.2.1) on a substrate using a graphite precursor in flake

form, which is bonded to glass using an electrostatic field and then cleaved off
6 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO/TS 80004-13:2017(E)
3.2.1.11
laser ablation

erosion of material from the surface of a target using energy from a pulsed laser

Note 1 to entry: Method of producing nanoscale and microscale features on a surface.

[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2013, 7.3.15 – modified]
3.2.1.12
photoexfoliation

detachment of (part of) a layer (3.1.1.5)of a 2D material (3.1.1.1) due to irradiation of a laser beam

Note 1 to entry: For graphene layers (3.1.2.1), this method does not induce evaporation or sublimation of the

carbon atoms as with laser ablation (3.2.1.11).
3.2.1.13
exfoliation via chemical intercalation

<2D materials> production of single or few-layers of 2D materials (3.1.1.1) by insertion of chemical

species between the layers of a thicker layered material, followed by immersion in a liquid combined

with the application of mechanical or thermal energy
3.2.1.14
electrochemical exfoliation

production of graphene using an ionically conductive solution (electrolyte) and a direct

current power source to prompt the structural changes and exfoliation of the graphitic precursor used

as the electrode in order to form layers (3.1.1.5) of graphene (3.1.2.1)

Note 1 to entry: This method offers the potential to use environmentally benign chemicals, with elimination

of harsh oxidizers/reducers, relatively fast fabrication rates, and high mass production potential at ambient

pressure/temperature.
3.2.1.15
graphite oxidation

production of graphite oxide (3.1.2.12) from graphite (3.1.2.2) in solution using very strong oxidizers

Note 1 to entry: There are a number of different methods used to produce graphite or graphene oxide (3.1.2.13);

these include methods from Hummers, Brodie, Staudenmaier, Marcano-Tour [modified version of Hummers'

method (3.2.1.16)].
3.2.1.16
Hummers’ method

production of graphene oxide (3.1.2.13) from graphite (3.1.2.2) in a sodium nitrate and sulfuric acid

solution after the addition of potassium permanganate
Note 1 to entry: This method is described in Reference [11].
3.2.1.17
thermal exfoliation of graphite oxide

production of reduced graphene oxide (3.1.2.14) after the introduction of oxygen-containing functional

groups between the graphene layers (3.1.2.1) in graphite (3.1.2.2) and heating, decomposing the

introduced species and generation of gases, thus exfoliating the resulting reduced graphene oxide layers

Note 1 to entry: Thermal exfoliation and reduction of graphite oxide (3.1.2.12) occur at the same time.

3.2.1.18
gas phase synthesis

production of graphene sheets onto a substrate by introducing a carbon precursor into a

high temperature gas environment
© ISO 2017 – All rights reserved 7
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ISO/TS 80004-13:2017(E)
3.2.1.19
atomic layer deposition
ALD

process of fabricating uniform conformal films through the cyclic deposition of material through self-

terminating surface reactions that enable thickness control at the atomic scale

Note 1 to entry: This process often involves the use of at least two sequential reactions to complete a cycle that

can be repeated several times to establish a desired thickness.
[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2013, 7.2.2]
3.2.2 Nanoribbon production
3.2.2.1
carbon nanotube unzipping

method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.4) by splitting a carbon nanotube along its long axis

3.2.2.2
templated growth on SiC

method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.4) using a long narrow mask and subsequent growth

on silicon carbide (3.2.1.5)
3.2.2.3
templated CVD growth

method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.4) using a long narrow mask and CVD (3.2.1.1)

3.2.2.4
bottom-up precursor growth

method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.4) using surface-assisted coupling of molecular

precursors and subsequent cyclodehydrogenation
3.2.2.5
electron beam lithographic patterning

method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.4) through a top-down approach using electron beam

lithography followed by etching to produce the nanoribbon from a graphene layer (3.1.2.1)

3.2.2.6
ion beam lithographic patterning

method to produce a graphene nanoribbon (3.1.1.4) through a top-down approach using a controlled ion

beam to etch the nanoribbon from a graphene layer (3.1.2.1)
3.3 Terms related to methods for characterizing 2D materials
3.3.1 Structural characterization methods
3.3.1.1
scanning-probe microscopy
SPM

method of imaging surfaces by mechanically scanning a probe over the surface under study, in which

the concomitant response of a detector is measured

Note 1 to entry: This generic term encompasses many methods including atomic force microscopy (AFM)

(3.3.1.2), scanning near field optical microscopy (SNOM), scanning ion conductance microscopy (SICM)

and scanning tunnelling microscopy (STM) (3.3.1.3).

Note 2 to entry: The resolution varies from that of STM, where individual atoms can be resolved, to scanning

thermal microscopy (SThM) in which the resolution is generally limited to around 1 μm.

[SOURCE: ISO 18115-2:2013, 3.30]
8 © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO/TS 80004-13:2017(E)
3.3.1.2
atomic force microscopy
AFM

method for imaging surfaces by mechanically scanning their surface contours, in which the deflection

of a sharp tip sensing the surface forces, mounted on a compliant cantilever, is monitored

Note 1 to entry: AFM can provide a quantitative height image of both insulating and conducting surfaces.

Note 2 to entry: Some AFM instruments move the sample in the x-, y- and z-directions while keeping the tip

position constant and others move the tip while keeping the sample position constant.

Note 3 to entry: AFM can be conducted in vacuum, a liquid, a controlled atmosphere or air. At

...

SPÉCIFICATION ISO/IEC TS
TECHNIQUE 80004-13
Première édition
2017-09
Nanotechnologies — Vocabulaire —
Partie 13:
Graphène et autres matériaux
bidimensionnels
Nanotechnologies — Vocabulary —
Part 13: Graphene and related two-dimensional (2D) materials
Numéro de référence
ISO 80004-13:2017(F)
ISO 2017
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ISO 80004-13:2017(F)
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ISO 80004-13:2017(F)
Sommaire Page

Avant-Propos..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

3.1 Termes relatifs aux matériaux ................................................................................................................................................... 1

3.1.1 Termes généraux relatifs aux matériaux bidimensionnels ......................................................... 1

3.1.2 Termes relatifs au graphène .................................................................................................................................. 3

3.1.3 Termes relatifs à d’autres matériaux bidimensionnels .................................................................. 5

3.2 Termes relatifs à des méthodes de production de matériaux bidimensionnels ............................. 5

3.2.1 Production de graphène et de matériaux bidimensionnels similaires ............................. 5

3.2.2 Production de nanorubans...................................................................................................................................... 8

3.3 Termes relatifs aux méthodes de caractérisation de matériaux bidimensionnels ....................... 9

3.3.1 Méthodes de caractérisation structurelle .................................................................................................. 9

3.3.2 Méthodes de caractérisation chimique .....................................................................................................11

3.3.3 Méthodes de caractérisation électrique ...................................................................................................12

3.4 Termes relatifs aux caractéristiques des matériaux bidimensionnels ................................................14

3.4.1 Caractéristiques et termes relatifs aux propriétés structurelles et
dimensionnelles (tous les termes relatifs à la mécanique ont été

supprimés au stade DIS) des matériaux bidimensionnels .......................................................14

3.4.2 Caractéristiques et termes relatifs aux propriétés chimiques des

matériaux bidimensionnels .................................................................................................................................16

3.4.3 Caractéristiques et termes relatifs aux propriétés électriques et optiques

des matériaux bidimensionnels .......................................................................................................................17

4 Symboles et termes abrégés ..................................................................................................................................................................17

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................18

Index ..............................................................................................................................................................................................................................................19

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ISO 80004-13:2017(F)
Avant-Propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.

iso.org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 229, Nanotechnologies, et le comité

technique IEC/TC 113, Nanotechnologies relatives aux appareils et systèmes électrotechnologiques.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 80004 se trouve sur le site Web de l'ISO.

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ISO 80004-13:2017(F)
Introduction

Au cours des dix dernières années, le graphène a suscité un intérêt considérable, aussi bien sur le plan

scientifique que commercial, grâce aux nombreuses propriétés exceptionnelles qui lui sont associées,

telles que la conductivité électrique et thermique. Plus récemment, d’autres matériaux disposant d’une

structure similaire à celle du graphène ont également montrés des propriétés prometteuses, comme

les versions monocouches et à quelques couches de la nitrure de bore hexagonal (H-BN), du disulfure

de molybdène (MoS ), du diséléniure de tungstène (WSe ), du silicène et du germanène ainsi que les

2 2

assemblages en couches de ces matériaux. L’épaisseur de ces matériaux est à l’échelle nanométrique

ou inférieure et ils sont constitués d’une ou plusieurs couches. Ces matériaux sont par conséquent

appelés matériaux bidimensionnels (2D) étant donné qu’une de leurs dimensions est à l’échelle

nanométrique ou inférieure, tandis que les deux autres dimensions sont généralement à des échelles

plus grandes. Un matériau à couches est constitué de couches bidimensionnelles empilées et faiblement

liées ensembles pour former des structures tridimensionnelles. La Figure 1 montre des exemples de

matériaux bidimensionnels et les différentes configurations d’empilement du graphène. Il convient de

prendre note qu’en réalité les matériaux bidimensionnels ne sont pas nécessairement plats du point de

vue topographique et peuvent avoir une structure courbée. Ils peuvent également former des agrégats

et des agglomérats susceptibles d’avoir des morphologies différentes. Les matériaux bidimensionnels

constituent un sous-ensemble important des nanomatériaux.
graphène H-BN graphane perfluorogra- MoS WSe
2 2
phane

a) Exemples de matériaux bidimensionnels différents constitués d’éléments et de structures

différents, représentés par des sphères colorées et des vues de dessus et en coupe

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ISO 80004-13:2017(F)

b) Graphène bicouche en empilement de Ber- c) Graphène bicouche turbostratique ou

nal (3.1.2.6) bicouche désaxé avec un angle d’empilement
relatif θ (3.1.2.7)
Tricouche ABA Tricouche ABC

d) Graphène tricouche (3.1.2.9) en empilement Bernal (AB) (3.4.1.10) et graphène tricouche

(3.1.2.9) en empilement rhomboédrique (ABC) (3.4.1.11)

Figure 1 — Exemples de matériaux bidimensionnels et des différentes configurations

d’empilement des couches du graphène

Il est important de normaliser au niveau international la terminologie pour le graphène, ses dérivés

et les matériaux bidimensionnels connexes, étant donné que le nombre de publications, de brevets

et d’organisations ne cessent d’augmenter. Par conséquent, la commercialisation et la vente de ces

matériaux dans le monde entier demandent un vocabulaire associé.

Le présent document fait partie d’un vocabulaire constitué de plusieurs parties et traitant des

différents aspects des nanotechnologies. Il tire parti des normes ISO/TS 80004-3, ISO/TS 80004-11 et

ISO/TS 80004-6 et utilise des définitions existantes dans la mesure du possible.
vi © ISO 2017 – Tous droits réservés
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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO 80004-13:2017(F)
Nanotechnologies — Vocabulaire —
Partie 13:
Graphène et autres matériaux bidimensionnels
1 Domaine d’application

Le présent document énumère les termes et les définitions pour le graphène et les matériaux

bidimensionnels (2D) similaires, et inclut les termes relatifs aux méthodes de production, aux propriétés

et aux caractérisations.

Le présent document est destiné à faciliter la communication entre différents organismes et membres

de la recherche, de l’industrie, d’autres parties intéressées, et leurs interlocuteurs.

2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp
3.1 Termes relatifs aux matériaux
3.1.1 Termes généraux relatifs aux matériaux bidimensionnels
3.1.1.1
matériau bidimensionnel
matériau 2D

matériau constitué d’une ou plusieurs couches (3.1.1.5), les atomes de chaque couche étant fortement

liés aux atomes voisins sur cette même couche, possédant une dimension, son épaisseur, à l’échelle

nanométrique ou inférieure et les deux autres dimensions généralement à des échelles plus grandes

Note 1 à l'article: Le nombre de couches nécessaires pour qu’un matériau bidimensionnel devienne un matériau

massique varie en fonction du matériau mesuré et de ses propriétés. Dans le cas des couches de graphène (3.1.2.1),

[10]

il s’agit d’un matériau bidimensionnel d’une épaisseur allant jusqu’à 10 couches pour les mesures électriques,

au-delà desquelles les propriétés électriques du matériau ne sont plus différentes de celles du matériau massique

[également connu en tant que graphite (3.1.2.2)].

Note 2 à l'article: Une liaison intercouche est distincte et plus faible qu’une liaison intracouche.

Note 3 à l'article: Chaque couche peut contenir plus d’un élément.

Note 4 à l'article: Un matériau bidimensionnel peut être une nanoplaque (3.1.1.2).

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ISO 80004-13:2017(F)
3.1.1.2
nanoplaque

nano-objet ayant une dimension externe à l’échelle nanométrique et les deux autres dimensions

externes significativement plus grandes

Note 1 à l'article: Les dimensions externes les plus grandes ne sont pas nécessairement à l’échelle nanométrique.

[SOURCE: ISO/TS 80004-2:2015, 4.6]
3.1.1.3
nanofeuillet
nanofeuille
nanoplaque (3.1.1.2) dont les dimensions latérales sont étendues

Note 1 à l'article: Les termes «nanofeuillet» et «nanofeuille» sont utilisés comme des synonymes dans certaines

industries.

Note 2 à l'article: Par rapport à une nanoplaque ou à un nanoflocon, un nanofeuillet et une nanofeuille sont plus

étendus en termes de longueur et de largeur.
[SOURCE: ISO/TS 80004-11:2017, 3.2.1.1]
3.1.1.4
nanoruban
nanobande

nanoplaque (3.1.1.2) dont les deux plus grandes dimensions sont significativement différentes l’une

de l’autre
[SOURCE: ISO/TS 80004-2:2015, 4.10]
3.1.1.5
couche

matériau discret limité dans une seule dimension, au sein ou à la surface d’une phase condensée

[SOURCE: ISO/TS 80004-11:2017, 3.1.2]
3.1.1.6
point quantique

nanoparticule ou région qui présente un confinement quantique dans les trois directions spatiales

[SOURCE: ISO/TS 80004-12:2016, 4.1]
3.1.1.7
agrégat

particule composée de particules fortement liées ou fusionnées, dont l’aire de la surface externe

résultante est significativement plus petite que la somme des aires de surface de chacun des composants

Note 1 à l'article: Les forces assurant la cohésion d’un agrégat sont puissantes, par exemple des liaisons

covalentes ou ioniques, ou des forces résultant d’un frittage ou d’un enchevêtrement physique complexe, ou sinon

d’anciennes particules primaires combinées.

Note 2 à l'article: Les agrégats sont également appelés particules secondaires et les particules sources initiales

sont appelées particules primaires.

[SOURCE: ISO/TS 80004-2:2015, 3.5, modifié – Les Notes 1 et 2 à l’article ont été ajoutées.]

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ISO 80004-13:2017(F)
3.1.2 Termes relatifs au graphène
3.1.2.1
graphène
couche de graphène
graphène à couche unique
graphène monocouche

monocouche d’atomes de carbone où chaque atome est lié à trois voisins, dans une structure en nid

d’abeilles

Note 1 à l'article: C’est un élément de base important pour beaucoup de nano-objets carbonés.

Note 2 à l'article: Lorsque le graphène possède une couche unique (3.1.1.5), il est parfois appelé graphène

monocouche ou bien graphène à couche unique et il est abrégé en 1LG pour le distinguer du graphène bicouche

(2LG) (3.1.2.6) et du graphène à quelques couches (FLG) (3.1.2.10).

Note 3 à l'article: Le graphène possède des bords latéraux et peut avoir des défauts et des joints de grains à

l’endroit où la liaison est perturbée.

[SOURCE: ISO/TS 80004-3:2010, 2.11, modifié – Les Notes 2 et 3 à l’article ont été ajoutées.]

3.1.2.2
graphite

forme allotropique du carbone élémentaire, constitué de couches de graphène (3.1.2.1) empilées

parallèlement les unes aux autres dans un ordre tridimensionnel cristallin à longue portée

Note 1 à l'article: Adaptée de la définition donnée dans l’IUPAC Compendium of Chemical Terminology.

Note 2 à l'article: Il existe deux formes allotropiques avec des empilements différents: hexagonale et

rhomboédrique.

[SOURCE: ISO/TS 80004-3:2010, 2.12, modifié – La Note 2 à l’article a été ajoutée.]

3.1.2.3
graphane

matériau monocouche constitué d’une feuille bidimensionnelle de carbone et d’hydrogène avec un motif

répété de (CH)

Note 1 à l'article: Le graphane est une forme de graphène totalement hydrogéné avec des liaisons de carbone

dans la configuration de liaison sp .
3.1.2.4
perfluorographane

matériau monocouche constitué d’une feuille bidimensionnelle de carbone et de fluor, chaque atome de

carbone étant lié à un atome de fluor avec le motif répété de (CF)

Note 1 à l'article: Le perfluorographane possède des liaisons de carbone dans la configuration de liaison sp .

Note 2 à l'article: Le perfluorographane est parfois appelé «fluorographène».
3.1.2.5
graphène épitaxié

couche de graphène (3.1.2.1) synthétisée à partir d’un substrat de carbure de silicium

Note 1 à l'article: Le graphène peut être synthétisé par épitaxie à partir d’autres substrats, par exemple Ni(111),

mais ces matériaux ne sont pas appelés graphène épitaxié.

Note 2 à l'article: Cette définition spécifique s’applique uniquement dans le champ du graphène. En général, le

terme «épitaxié» fait référence à la synthèse épitaxiée d’un film à partir d’un substrat monocristallin.

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ISO 80004-13:2017(F)
3.1.2.6
graphène bicouche
2LG

matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué de deux couches de graphène (3.1.2.1) empilées et bien

définies

Note 1 à l'article: Si le mode d’empilement est connu, il peut être spécifié séparément, par exemple comme

«graphène bicouche en empilement Bernal».
3.1.2.7
graphène bicouche désaxé
graphène bicouche turbostratique
tBLG
t2LG

matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué de deux couches de graphène (3.1.2.1) bien définies empilées

turbostratiquement, avec un angle d’empilement (3.4.1.12) relatif, également connu sous le nom

de rotation commensurable, plutôt que l’empilement Bernal (hexagonal) (3.4.1.10) ou l’empilement

rhomboédrique (3.4.1.11)
3.1.2.8
graphène à quelques couches désaxées
t(n+m)LG

matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué de quelques couches de graphène, un nombre n de couches

en empilement Bernal situées avec un angle d’empilement (3.4.1.2) relatif sur un nombre m de couches

en empilement Bernal
3.1.2.9
graphène tricouche
3LG

matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué de trois couches de graphène (3.1.2.1) empilées et bien

définies

Note 1 à l'article: Si le mode d’empilement est connu, il peut être spécifié séparément, par exemple comme

«graphène tricouche désaxé».
3.1.2.10
graphène à quelques couches
FLG

matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué de trois à dix couches de graphène (3.1.2.1) empilées et bien

définies
3.1.2.11
nanoplaque de graphène
nanoplaquette de graphène
GNP
nanoplaque (3.1.1.2) constituée de couches de graphène (3.1.2.1)

Note 1 à l'article: Elles possèdent typiquement une épaisseur comprise entre 1 nm et 3 nm et des dimensions

latérales comprises entre 100 nm et 100 µm.
3.1.2.12
oxyde de graphite

graphite (3.1.2.2) modifié chimiquement et préparé par une oxydation étendue des plans de base

Note 1 à l'article: La structure et les propriétés de l’oxyde de graphite dépendent du degré d’oxydation et de la

méthode particulière de synthèse.
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 80004-13:2017(F)
3.1.2.13
oxyde de graphène

graphène (3.1.2.1) modifié chimiquement et préparé par une oxydation et une exfoliation du graphite

(3.1.2.2), engendrant une modification oxydante étendue du plan de base

Note 1 à l'article: L’oxyde de graphène est un matériau monocouche ayant une forte teneur en oxygène (3.4.2.7),

typiquement caractérisé par un rapport atomique C/O d’environ 2,0 en fonction de la méthode de synthèse.

3.1.2.14
oxyde de graphène réduit
rGO

forme d’oxyde de graphène (3.1.2.13) ayant une teneur en oxygène (3.4.2.7) réduite

Note 1 à l'article: Il peut être produit par des méthodes chimiques, thermiques, photochimiques, photothermiques,

microbiennes/bactériennes, par micro-ondes, ou bien encore par une exfoliation d’oxyde de graphite réduit.

Note 2 à l'article: Si l’oxyde de graphène était entièrement réduit, le produit serait le graphène. Cependant,

dans la pratique, certains groupes fonctionnels contenant de l’oxygène subsisteront et toutes les liaisons

3 2

sp ne retourneront pas à une configuration sp . Des réducteurs différents donneront lieu à des rapports

carbone/oxygène différents et à des compositions chimiques différentes dans l’oxyde de graphène réduit.

Note 3 à l'article: Il peut prendre la forme de plusieurs variations morphologiques, telles que des plaquettes et

des structures vermiculaires.
3.1.3 Termes relatifs à d’autres matériaux bidimensionnels
3.1.3.1
hétérostructure bidimensionnelle

matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué d’au moins deux couches (3.1.1.5) bien définies de matériaux

bidimensionnels différents

Note 1 à l'article: Elles peuvent être empilées ensembles dans le plan de base ou bien perpendiculairement au

plan de base.
3.1.3.2
hétérostructure verticale bidimensionnelle

matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué d’au moins deux couches (3.1.1.5) bien définies de matériaux

bidimensionnels différents qui sont empilées perpendiculairement au plan de base
3.1.3.3
hétérostructure bidimensionnelle planaire

matériau bidimensionnel (3.1.1.1) constitué d’au moins deux couches (3.1.1.5) bien définies de matériaux

bidimensionnels différents qui sont liées entre elles parallèlement au plan de base

3.2 Termes relatifs à des méthodes de production de matériaux bidimensionnels
3.2.1 Production de graphène et de matériaux bidimensionnels similaires
3.2.1.1
dépôt chimique en phase vapeur
CVD

dépôt d’un matériau solide par réaction chimique d’un précurseur gazeux ou d’un mélange de

précurseurs gazeux, induite par la chaleur sur un substrat
[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2013, 7.2.3]
© ISO 2017 – Tous droits réservés 5
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ISO 80004-13:2017(F)
3.2.1.2
production en rouleau
production R2R

synthèse CVD d’un matériau bidimensionnel (3.1.1.1) en continu sur un

substrat manipulé en feuille roulée, comprenant le transfert du matériau bidimensionnel sur le substrat

3.2.1.3
exfoliation mécanique

détachement de couches (3.1.1.5) de matériaux bidimensionnels

séparées/individuelles du corps d’un matériau par des méthodes mécaniques

Note 1 à l'article: Plusieurs méthodes permettent d’obtenir ce résultat. Une méthode consiste en un pelage,

également nommée méthode du ruban adhésif, qui est un clivage mécanique ou bien un clivage/exfoliation

micromécanique. Le broyage par billes en milieu sec est une autre méthode.
3.2.1.4
exfoliation en phase liquide

exfoliation de matériaux bidimensionnels (3.1.1.1) à partir d’un matériau

massif en couches dans un solvant à l’aide de forces de cisaillement hydrodynamiques

Note 1 à l'article: Le solvant peut être sous forme aqueuse, organique ou liquide ionique.

Note 2 à l'article: Un agent tensioactif peut être utilisé dans des dispersions aqueuses pour permettre ou favoriser

l’exfoliation et améliorer la stabilité de la dispersion.

Note 3 à l'article: Les forces de cisaillement peuvent être générées par différentes méthodes, dont la cavitation

ultrasonique ou le mélange sous des forces de cisaillement élevé.
3.2.1.5
croissance sur carbure de silicium

production de couches de graphène (3.1.2.1) par le biais d’un chauffage contrôlé à haute

température d’un substrat de carbure de silicium afin de sublimer les atomes de silicium au sein du

substrat, libérant ainsi du graphène

Note 1 à l'article: Le graphène peut être synthétisé du côté carbone ou bien du côté silicium du substrat SiC,

entraînant ainsi une variation du nombre de couches de graphène et de leur empilement.

Note 2 à l'article: Le produit est typiquement appelé graphène épitaxié (3.1.2.5).

3.2.1.6
précipitation de graphène

production de couches de graphène (3.1.2.1) à la surface d’un métal par le biais du chauffage

et de la ségrégation du carbone présent au sein du substrat de métal vers la surface

Note 1 à l'article: Les impuretés ou les dopants du carbone au sein du volume du métal peuvent être fortuits ou

introduits délibérément.
3.2.1.7
synthèse chimique

route de production de graphène par voie moléculaire utilisant de petites molécules

organiques se liant dans des cycles de carbone par le biais de réactions favorisées par la surface et à

température élevée
3.2.1.8
synthèse par précurseur alcoolique

synthèse de graphène obtenue par l’introduction d’un précurseur alcoolique dans un

environnement à haute température, entraînant la décomposition de l’alcool et la formation du graphène

6 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 80004-13:2017(F)
3.2.1.9
épitaxie par jet moléculaire
MBE

processus de croissance de monocristaux dans lequel des faisceaux d’atomes ou de molécules sont

déposés sur un substrat de monocristal dans le vide, engendrant des cristaux dont l’orientation

cristallographique correspond à celle du substrat

Note 1 à l'article: Le faisceau d’atomes ou de molécules est défini en laissant la vapeur s’échapper depuis la zone

d’évaporation vers une zone de vide poussé à travers un petit orifice.

Note 2 à l'article: Des structures avec des caractéristiques à l’échelle nanométrique peuvent être synthétisées

selon cette méthode en exploitant la déformation, par exemple avec des îlots InAs sur un substrat GaAs.

[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2013, 7.2.13]
3.2.1.10
collage anodique

production de couches de graphène (3.1.2.1) sur un substrat utilisant un précurseur de

graphite sous forme de flocons, qui est lié au verre à l’aide d’un champ électrostatique avant d’être

détaché par clivage
3.2.1.11
ablation laser

érosion du matériau de la surface d’une cible en utilisant l’énergie d’un laser pulsé

Note 1 à l'article: Méthode de production de caractéristiques aux échelles nanométrique et micrométrique sur

une surface.
[SOURCE: ISO/TS 80004-8:2013, 7.3.15 – modifié]
3.2.1.12
photoexfoliation

détachement d’une (partie d’une) couche (3.1.1.5) d’un matériau bidimensionnel (3.1.1.1) engendré par

l’irradiation à l’aide d’un faisceau laser

Note 1 à l'article: Pour les couches de graphène (3.1.2.1), cette méthode n’induit pas l’évaporation ou la sublimation

des atomes de carbone comme avec l’ablation laser (3.2.1.11).
3.2.1.13
exfoliation par intercalation chimique

production d’une ou plusieurs couches de matériaux bidimensionnels

(3.1.1.1) par l’insertion d’espèces chimiques entre les couches d’un matériau à couches plus épais, suivie

par une immersion dans un liquide combinée avec l’application d’une énergie mécanique ou thermique

3.2.1.14
exfoliation électrochimique

production de graphène en utilisant une solution ionique conductrice (électrolyte) et une

source d’alimentation en courant continu pour provoquer la variation de structure et l’exfoliation

du précurseur graphitique utilisé comme électrode afin de former des couches (3.1.1.5) de graphène

(3.1.2.1)

Note 1 à l'article: Cette méthode offre une vitesse de fabrication relativement rapide, un potentiel élevé de

production de masse à température/pression ambiante et la possibilité d’utiliser des produits chimiques

respectueux de l’environnement, en éliminant les agents oxydants/réducteurs durs.

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ISO 80004-13:2017(F)
3.2.1.15
oxydation du graphite

production d’oxyde de graphite (3.1.2.12) à partir de graphite (3.1.2.2) en utilisant une solution composée

d’agents oxydants très puissants

Note 1 à l'article: Il existe un certain nombre de méthodes différentes utilisées pour produire du graphite ou

de l’oxyde de graphène (3.1.2.13), dont les méthodes de Hummers, Brodie, Staudenmaier, Marcano-Tour [version

modifiée de la méthode de Hummers (3.2.1.16)].
3.2.1.16
méthode de Hummers

production d’oxyde de graphène (3.1.2.13) à partir de graphite (3.1.2.2) dans une solution de nitrate de

sodium et d’acide sulfurique après ajout de permanganate de potassium
Note 1 à l'article: Cette méthode est décrite dans la Référence [1].
3.2.1.17
exfoliation thermique de l’oxyde de graphite

production d’oxyde de graphène réduit (3.1.2.14) par ajout de groupes fonctionnels contenant de l’oxygène

entre les couches de graphène (3.1.2.1) dans le graphite (3.1.2.2) et chauffage, décomposant les espèces

introduites et générant des gaz, entraînant alors l’exfoliation de couches d’oxyde de graphène réduit

Note 1 à l'article: L’exfo
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