石墨烯是目前唯一存在的二維原子晶體材料,其優異的力學性能,高透光率,良好的導電性,優異的柔韌性以及化學穩定性使其在導電薄膜材料領域具有非常巨大的應用潛力.主要針對石墨烯薄膜的多種制備方法進行分析并對石墨烯薄膜在電子材料中的應用研究進展進行了綜述,同時對其發展前景進行了展望。
以石墨烯為代表的二維材料在替代傳統半導體材料道路上，也面臨著許多挑戰。就像制造硅芯片的原材料是一片片硅單晶晶圓，二維微電子材料的器件應用也需要制備出石墨烯晶圓?！案哔|量石墨烯單晶制備被譽為石墨烯材料‘皇冠上的明珠’?！敝锌圃荷虾Ｎ⑾到y所研究員吳天如說，“我們花10年工夫，終于掌握了石墨烯單晶晶圓可控制備技術，實現了4—8英寸單晶的小批量生產?！?/span>
在國家科技重大專項、上海市科委項目支持下，謝曉明團隊解決了用籽晶制備單晶的技術難題，讓一個幾百微米大小的石墨烯籽晶在二維平面上生長。經過約2.5小時，籽晶能生長成1.5英寸大小的石墨烯單晶，生長速度和單晶尺寸都創造了世界紀錄。經過后期設計優化，這個團隊已能制備8英寸石墨烯單晶晶圓。
中科院上海微系統所還在國際上首次實現了半導體鍺基石墨烯CVD（化學氣相沉積）制備，研制出4英寸鍺基石墨烯晶圓。這種材料與當前主流的集成電路制造工藝線有良好的兼容性。微系統所研制出的另一種二維材料名為六方氮化硼，它俗稱“白石墨烯”，與石墨烯結構類似，卻是絕緣體。這對“黑白搭檔”相互配合，既能提升材料綜合性能，又有利于開發出新的器件功能。
