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10 层以下)的石墨烯粉体为主,只能保持石墨烯部分特性. 大尺寸石墨烯的制备和转移是目前的另一个难题.CVD 方法适合于获得大面积石墨烯,2012 年前后,韩国 三星泰科公司等制造了

30 英寸的石墨烯薄膜作为透明导电膜,而索尼利用卷对卷方式制造了长 100m 的石墨烯 薄膜.但实际上,这些薄膜是直径 10n-100nm 的微小石墨烯大量重叠形成的多晶,结晶方向也各不相同.由于 多晶材料晶粒之间的缺陷,导致石墨烯原有的很多出色特性无法发挥(如电导率降低) ,阻碍了石墨烯作为透明

5 HTTP://RESEARCH.CSC.COM.CN 中小公司研究 中小公司动态研究报告 请参阅最后一页的重要声明 导电膜使用的进程. 图4:粒界和结晶缺陷导致石墨烯原有特性无法发挥 图5:CVD 易形成多晶(每一色块代表一片石墨烯单晶) 资料来源:日经技术在线,中信建投证券研究发展部 资料来源:Cornell.edu,中信建投证券研究发展部 单晶制备对电子和光子工业的发展至关重要,因此如何控制制备工艺、制造出毫米级以上尺寸的单晶石墨 烯是一项重要的课题.目前已有的尝试包括:德州大学奥斯汀分校 Ruoff 团队减少结晶核密度方法、生长

12 小 时获得了直径 1cm 单晶石墨烯,如果生长到 1m 需要

50 天;

日本九州大学吾乡研究室采用的高品质铜箔(面向 一致) 方法得到直径 1mm 的单晶石墨烯;

中科院沈阳金属所成会明教授用重复生长和刻蚀方法获得了直径 3mm 的单晶石墨烯. 图6:九州大学吾乡研究室改善铜箔品质制造大尺寸单晶 图7:Ruoff 团队减少结晶核密度,避免结晶碰撞 资料来源:日经技术在线,中信建投证券研究发展部 资料来源:日经技术在线,中信建投证券研究发展部 转移的过程同样容易对石墨烯的品质造成破坏.一种方法是用酸腐蚀金属基底的方法,但是这样对石墨烯 的性能影响较大,同时破坏环境;

另一种方法是采用水电解法,将石墨烯剥离,这样石墨烯性能不受影响,同 ........