石墨烯是從石墨材料中剝離出來

據美國物理學家組織網10月17日報（bào）道，美國科學家表示，他們研發了一種人（rén）工（gōng）合（hé）成（chéng）高質量石墨（mò）烯的技術，新方（fāng）法不僅可控且可進行擴展，有望為下一代電子設備的研製鋪平道路（lù）。相關研究將發表在今年的第11期《碳》雜誌上。

石墨烯（xī）是從石墨材料中剝離出來、由碳原（yuán）子組成（chéng）的二維晶體，隻有一層碳原子的（de）厚度，是迄今最薄也最堅硬的材料，其導（dǎo）電、導熱性能超強，遠遠超過矽和其（qí）他（tā）傳統的半導體材料。科學家們（men）認為，石墨烯有望徹底變革材料科學領域，未來或能取代矽成為電子元件材料，廣泛應用於超級計（jì）算機、柔性觸摸（mō）屏、環保和醫療（liáo）設（shè）備、光子傳感器以（yǐ）及有機太陽（yáng）能電池等諸多領域。但要讓石墨烯更好地應用於電子工業，還需找到可控（kòng）且有效的（de）方法，在更大範圍內（nèi）獲得更高質量的石墨烯。

加州大（dà）學聖塔芭芭拉分校（UCSB）電子和計算機（jī）工程係教授考斯塔弗·巴納吉領導的研究團隊（duì）研製出的（de）最新（xīn）合成技術能提供高質（zhì）量且均質（zhì）的石墨烯。這一過程不僅可進行擴展，還能控製最終得到的石墨烯的層數——單層還是雙層，這一點對（duì）石墨烯在電子和其他（tā）技術領域大展拳腳來（lái）說非常重要。

研究團（tuán）隊的技術關鍵（jiàn）是他們深刻理解（jiě）了基座對石墨烯生長動（dòng）力學的重大影響。他們在一個經（jīng）過預處理的銅基座（zuò）上使用低壓化學氣相沉積（LPCVD）法（fǎ）並在特定的高溫下將甲烷分（fèn）解，從而製造出了均質的碳層（石（shí）墨烯（xī））。

參與研究的博士後研究員劉偉（音譯）表示：“銅基座上不完（wán）美的位置點（diǎn）會（huì）顯著影響石墨（mò）烯的生長，通過對銅表麵進行正確處理並精確選（xuǎn）擇生長參數，我們做到（dào）了讓石墨烯的質量和（hé）均質性達到最優化的同時控製石墨烯的層數。”

研究人員李宏（音（yīn）譯）稱：“新方法製造出的（de）石墨烯獲得（dé）了迄今化學氣相沉積法製（zhì）造出的石墨烯擁有的最大載流子遷移（yí）率：平均值為4000平方厘米/伏·秒，最大值為5500平方厘米（mǐ）/伏·秒。與矽（guī）相比要高很多（duō）。”

巴納吉表示：“毫（háo）無疑問，石墨烯是一種非常優異（yì）的材料，其（qí）應用範圍非常廣泛，但在如何獲（huò）得高質量的（de）石墨烯以及如（rú）何（hé）定製（zhì）其屬性以便（biàn）用於特殊用途等方麵，我們還麵臨著巨大的挑戰，不過，這些挑戰也是我們未來研究（jiū）的（de）肥沃土（tǔ）壤