理想的石墨烯結構可以看作被剝離的單原子層石墨，基本結構為類六元環(huán)苯單元并無限擴展的二維晶體材料，這是目前世界上最薄的材料——單原子厚度的材料。這種特殊結構蘊含了豐富而新奇的物理現(xiàn)象，使石墨烯表現(xiàn)出許多優(yōu)異。

特性

獨特性質(zhì)

制備方法

1.1Thermal CVD 法簡述      

        化學氣相沉積法（CVD）制備石墨烯一般選擇 CH₄，Ar，H₂ 等氣體作為前驅(qū)體，以過渡金屬晶體作為基底。將金屬基底放入封閉的容器中(如石英管)，高溫催化裂解氣體生成的碳原子沉積在過渡金屬表面形成 石墨烯薄膜，這種方法可制備出大面積石墨烯薄膜，但其所需的溫度高，生長的石墨烯尺寸受基底限制， 而且需要移除基底，成本高。在制備過程中，利用等離子的輔助，所生長的石墨烯會具有更好結晶性，更少的缺陷，且層數(shù)較少(5 層左右)，因而質(zhì)量更高。    

1.2 CVD法是最具潛力進行大規(guī)模，高質(zhì)量，大尺寸石墨烯膜制備手段。

       常見化學氣相沉積法原理主要有兩種：

       滲碳析碳機制： 對于 Ni 等具有較高溶 C 量的金屬基體，碳源裂解產(chǎn)生的碳原子在高溫時滲入，溫度降低時，從基 體中析出成核，長大成石墨烯

       表面生長機制： 對于銅等具有較低的溶C 量的金屬基體，高溫下，氣態(tài)碳源裂解生成碳原子吸附于表面，生長成石 墨烯島，再二維長大合并得到石墨烯。

CVD設備及開發(fā)現(xiàn)狀

應用領域及發(fā)展目標

觸摸屏、折疊屏幕、可折疊OLED、光電探測器、生物傳感器、調(diào)制器、半導體、自旋 troic 傳感器、自旋光學混合動力、波浪發(fā)生器、邏輯晶體管、射頻-晶體管、波探測器；
熱擴散板、靈活顯示、汽車加熱器、阻隔膜、生物傳感器；