近期，北京市科技計劃課題“大面積單晶石墨烯薄膜快速制備技術(shù)研究”驗收通過專家組驗收。

石墨烯材料性質(zhì)優(yōu)異，可用于構(gòu)筑高性能微納電子器件和柔性透明導電薄膜，同時也能作為優(yōu)異的支撐、封裝和阻隔材料。大面積高質(zhì)量的石墨烯薄膜是這些高端應用的材料基礎(chǔ)。作為制備大面積高質(zhì)量石墨烯薄膜材料的首選方法，化學氣相沉積法制備的石墨烯薄膜存在疇區(qū)尺寸小、晶界和缺陷密度高、大疇區(qū)石墨烯生長速度慢、產(chǎn)能低等問題，嚴重制約了石墨烯薄膜的應用。

在北京市科委支持下，北京大學彭海琳教授團隊發(fā)明了“單一晶種快速生長法”和“陣列晶種同向拼接法”等多種大面積單晶石墨烯薄膜的快速制備技術(shù)，運用該技術(shù)實現(xiàn)了單晶石墨烯薄膜制備面積達到英寸級，生長速度0.36cm/min，并成功研發(fā)了高質(zhì)量石墨烯薄膜和石墨烯大單晶晶圓的量產(chǎn)裝備。另外，團隊還通過發(fā)展大單晶石墨烯的骨架摻雜的生長技術(shù)獲得了高導電性和高透光性的石墨烯單晶薄膜。此外，通過對生長有石墨烯的銅箔基底直接進行選擇性刻蝕，實現(xiàn)了高質(zhì)量石墨烯單晶支撐膜的低成本批量制備，支撐膜面積大于100mm²，并可用作原子級分辨率透射電鏡成像載網(wǎng)。