石墨烯薄片大批量生产有望

    科技日报讯 只有一原子厚的石墨烯薄片一直很难制备。美国布鲁克海文国家实验室最近找到了一种生产高质量石墨烯薄片的方法。研究结果刊登于近期出版的《自然•物理学》杂志上。

　　以前的石墨烯薄片制造方法各有缺陷。最普通的是微机械分离法，直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。另一种获取的方法取向附生法则是利用生长基质的原子结构“种”出石墨烯，但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。 

　　布鲁克海文的新技术基于上述第二种方法。他们使用的基质是稀有金属钌。一开始，研究者让碳原子在1150℃下渗入钌。冷却到－850℃后，之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面。镜片形状的单层的碳原子“孤岛”布满了整个基质表面。最终它们可长成完整的一层石墨烯。第一层覆盖80%%后，第二层开始生长。底层的石墨烯会与钌强烈反应，而第二层后就几乎与钌完全分离，只剩下弱电连接。这第二层保留了石墨烯固有的电子结构，表现令人满意。 

　　石墨烯材料是电子业的希望之星，也是最近几年科学研究的热点。比如它的载流子迁移率高，电子可相当自由地移动其中；还可与单个气体分子反应，这让它适于充当感受器的探测材料。