石墨烯应用研究进展yd18837
张文毓 全识俊
作者简介：
张文毓：中国船舶重工集团公司第七二五研究所,高级工程师，主要从事情报研究工作。
全识俊：中国船舶重工集团公司第七二五研究所,工程师，主要从事情报研究工作。
通讯地址：河南省洛阳市023 信箱5 分箱邮编：471039 电邮：E-mail:ZWY68218@163.com
原载：传感器世界 2011.05；6-11
【摘要】石墨烯具有非凡的物理及电学性质，如高比表面积、高导电性、高机械强度、易于修饰及大规模生产等。2004 年石墨烯的成功剥离，使石墨烯成为形成纳米尺寸晶体管和电路的“后硅时代”的新潜力材料，其产品研发和应用目前正在全球范围内急剧增加，本文通过对石墨烯特性、制备方法、国内外研究及应用现状、未来发展展望几方面进行了综述，希望对石墨烯的应用进展有所了解。
【关键词】石墨烯；应用；研究 ；进展
【中图分类号】TM242 文献标识码：A 文章编号：1006-883X(2011)05-0006-06
一、前言
人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。石墨烯（Graphene）的理论研究已有60 多年的历史。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004 年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”而共同获得2010 年诺贝尔物理学奖。
石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，从2006 年开始，研究论文急剧增加，作为形成纳米尺寸晶体管和电路的“后硅时代”的新潜力材料，旨在应用石墨烯的研发也在全球范围内急剧增加，美国、韩国，中国等国家的研究尤其活跃。石墨烯或将成为可实现高速晶体管、高灵敏度传感器、激光器、触摸面板、蓄电池及高效太阳能电池等多种新一代器件的核心材料。
二、石墨烯的特性
至今为止，已发现石墨烯具有非凡的物理及电学性质，如高比表面积、高导电性、机械强度高、易于修饰及大规模生产等。石墨烯是零带隙半导体，有着独特的载流子特性，为相对论力学现象的研究提供了一条重要途径；电子在石墨烯中传输的阻力很小，在亚微米距离移动时没有散射，具有很好的电子传输性质；石墨烯韧性好，有实验表明，它们每100nm 距离上承受的最大压力可达2.9 N，是迄今为止发现的力学性能最好的材料之一。石墨烯特有的能带结构使空穴和电子相互分离，导致了新电子传导现象的产生，如量子干涉效应、不规则量子霍尔效应等。Novoselov 等观察到石墨烯具有室温量子霍耳效应，使原有的温度范围扩大了10 倍。
石墨烯在很多方面具备超越现有材料的特性，具体如图1 所示[1]，日本企业的一名技术人员形容单层石墨碳材料“石墨烯”是“神仙创造的材料”。石墨烯的出现，有望从构造材料到用于电子器件的功能性材料等广泛领域引发材料革命。
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图1 “神奇材料”石墨烯的特点 |
三、制备方法
2008 由机械剥离法制备得到的石墨烯是世界最贵的材料之一，仅人发截面大小的微小样品也需要花费$1000。随着制备程序的规模化，成本也降低很多。现在，生长于碳化硅表面上的石墨烯晶膜的价钱主要决定于基板成本，在2009年大约为$100/cm2。韩国研究者使用化学气相沉积法，将碳原子沉积于镍金属基板，形成石墨烯，浸蚀去镍金属后，转换沉积至其它种基板。这样，可以更便宜地制备出尺寸达30in.宽的石墨烯薄膜。
1、 撕胶带法/轻微摩擦法
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。2004 年，海姆等用这种方法制备出了单层石墨烯，并可以在外界环境下稳定存在。典型制备方法是用另外一种材料膨化或者引入缺陷的热解石墨进行摩擦，体相石墨的表面会产生絮片状的晶体，在这些絮片状的晶体中含有单层的石墨烯。但缺点是此法利用摩擦石墨表面获得的薄片来筛选出单层的石墨烯薄片，其尺寸不易控制，无法可靠地制造长度足供应用的石墨薄片样本。
2、 碳化硅表面外延生长
该法是通过加热单晶碳化硅脱除硅，在单晶(0001)面上分解出石墨烯片层。具体过程是：将经氧气或氢气刻蚀处理得到的样品在高真空下通过电子轰击加热，除去氧化物。用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后，将样品加热使之温度升高至1250~1450℃后恒温1~20min，从而形成极薄的石墨层，经过几年的探索，克莱尔•伯格（Claire Berger）等人已经能可控地制备出单层或是多层石墨烯。在C-terminated 表面比较容易得到高达100层的多层石墨烯。其厚度由加热温度决定，制备大面积具有单一厚度的石墨烯比较困难。
3、 金属表面生长
取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯，首先让碳原子在1150℃下渗入钌，然后冷却，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产生强烈的相互作用，而第二层后就几乎与钌完全分离，只剩下弱电耦合，得到的单层石墨烯薄片表现令人满意。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。另外彼得·瑟特（Peter Sutter）等使用的基质是稀有金属钌。
4、 化学气相沉积法
化学气相沉积(CVD)法提供了一种可控制备石墨烯的有效方法，与制备CNT 不同，用 CVD 法制备石墨烯时不需颗粒状催化剂，它是将平面基底(如金属薄膜、金属单晶等)置于高温可分解的前驱体(如甲烷、乙烯等)气氛中，通过高温退火使碳原子沉积在基底表面形成石墨烯，最后用化学腐蚀法去除金属基底后即可得到独立的石墨烯片。通过选择基底的类型、生长的温度、前驱体的流量等参数可调控石墨烯的生长(如生长速率、厚度、面积等)，此方法已能成功地制备出面积达平方厘米级的单层或多层石墨烯，其最大的优点在于可制备出面积较大的石墨烯片。
这种方法的缺点是必须在高温下完成，且在制作的过程中，石墨烯膜有可能形成缺陷。采用这种方法的主要有韩国三星、韩国成均馆大学、日本名城纳米碳公司等。如早先由韩国三星、韩国成均馆大学及名城大学合作的30in.的石墨烯片采用的就是这种方法[2]。
5、 氧化减薄石墨片法
石墨烯也可以通过加热氧化的办法一层一层的减薄石墨片，从而得到单、双层石墨烯。
氧化石墨烯法在最初的目标用途之一——ITO 的替代材料方面陷入了苦战，原因是导电性无法提高。富士电机控股公司将太阳能电池透明导电膜的制作方法由氧化石墨烯法改成了CVD 法。最近，不经过氧化及还原等工艺直接制作石墨烯粉末的技术也已经开发出来。
索尼也十分关注氧化石墨烯。该公司在2010 年9 月举行的第71 届应用物理学会学术演讲会上，介绍了在通道层中采用还原后的氧化石墨烯制作的TFT 及其工作性能等。据索尼介绍，载流子迁移率可达到0.2～0.6cm2/Vs，这一数值与有机半导体相当。
6、 肼还原法
将氧化石墨烯纸（graphene oxide paper）置入纯肼溶液（一种氢原子与氮原子的化合物），这溶液会使氧化石墨烯纸还原为单层石墨烯。
7、 乙氧钠裂解
一份于 2008 年发表的论文，描述了一种程序，能够制造达到公克数量的石墨烯。首先用纳金属还原乙醇，然后将得到的乙醇盐（ethoxide）产物裂解，经过水冲洗除去钠盐，得到黏在一起的石墨烯，再用温和声波振动（sonication）振散，即可制成公克数量的纯石墨烯。
8、 切割碳纳米管法
切割碳纳米管也是制造石墨烯带的正在试验中的方法。其中一种方法是用过锰酸钾和硫酸切开在溶液中的多层壁碳纳米管（Multi-walled carbon nanotubes），另外一种方法是使用等离子体刻蚀（plasma etching）一部分嵌入于聚合物的纳米管。
四、 国外研究及应用现状
单层石墨烯的成功制备，引发了新的碳质材料的研究热潮。石墨烯纳米晶体管的成功制备预示了石墨烯是未来纳米电子器件极有前景的材料。与此同时，对石墨烯的力学性能等基础和应用研究，也是前沿科学家的研究热点之一。随着碳材料性能的不断改进，使得其逐渐成为能源领域的主导。
1、石墨烯制备方法现状
据《纽约时报》报道，韩国科学家在制备大尺寸、高质量的石墨烯薄膜方面取得重大突破[3]，发现了一种制备大尺寸石墨烯薄膜的方法。韩国成均馆大学洪秉熙领导的一个研究组生产出了高纯度石墨烯薄膜，还把它们贴在透明可弯曲的聚合物上，制成了一个透明电极——这算得上是化学气相沉积法制造石墨烯迄今取得的最大成就之一。经过改进之后，这种电极可以取代显示器上现在所使用的透明电极，价格却比现在通常用氧化铟制成的电极便宜得多。
美国加州大学洛杉矶分校研究人员开发了制造石墨烯和碳纳米管混合材料的新方法，该混合材料有望作为太阳能薄膜电池和家用电器设备的透明导体，比现在使用的具有相同
功能的其他材料更具柔软性且价格更低。
加州大学洛杉矶分校研究团队通过实验制做出一种新型的石墨烯纳米结构——介孔石墨烯。孔间石墨烯的宽度最小可以达到5nm。介孔石墨烯可以用于大规模生产以介孔石墨烯为基础的半导体集成电路。
美国科学家使用普通的蔗糖制造出了纯净的石墨烯，用这种石墨烯可以研制出更轻、更快、更廉价、更紧实柔韧的计算机电子设备，可广泛运用于军用飞机和医疗领域。
2009 年11 月日本东北大学与会津大学通过合作研究发现，石墨烯可产生太赫兹光的电磁波。研究人员在硅衬底上制作了石墨烯薄膜，将红外线照射到石墨烯薄膜上，只需很短时间就能放射出太赫兹光。如果今后能够继续改进技术，使光源强度进一步增大，将开发出高性能的激光器。
2009 年12 月1 日在美国召开的材料科学国际会议上，日本富士通研究所宣布，他们用石墨烯制作出了几千个晶体管。富士通研究所的研究人员将原料气体吹向事先涂有用做催化剂的铁的衬底，在这种衬底上制成大面积石墨烯薄膜。
目前，石墨烯的研究开始转入如何降低成本并大规模制备方面，石墨烯的具体应用方面的研究同时也在广泛展开，对于石墨烯作为电极材料，在电化学电容器EC 中的应用，已经显示出了良好的性能与使用前景。
2、 石墨烯的应用
（1）可做“太空电梯”缆线
石墨烯不仅可用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、超坚韧的防弹衣，甚至能让科学家梦寐以求的2.3 万英里长太空电梯成为现实。研究人员表示，如果这种方法被证明可用以成批制造石墨烯光纤，将能降低超坚固炭素复合材料的成本，炭素复合材料在航空航天、汽车和建筑等领域具有广泛的用途。
（2）代替硅生产电子产品
硅让我们迈入了数字化时代，但研究人员仍然渴望找到一些新材料，让集成电路更小、更快、更便宜。在众多的备选材料中，石墨烯最引人瞩目。石墨烯值得炫耀的优点有很多，比如超高强度、透光性(因为极薄)和超强导电性，这让它成为了制造可弯曲显示设备和超高速电子器件的理想材料。石墨烯如今已经出现在新型晶体管、存储器和其他器件的原型样品当中。
国际商业机器公司（IBM）已研制出运行速度最快的石墨烯晶体管[4]，IBM 公司于2010 年12 月发布了其与美国麻省理工学院（MIT）的共同研究成果——在SiC 基板上形成的栅长240nm 的石墨烯场效应晶体管（FET），并验证其截止频率为230GHz。石墨烯通过热处理SiC 基板而成膜。IBM表示，计划将其应用于高频RF 元件。Rice 大学研究人员正在着手研究一类存储单元密度至少为闪存两倍的石墨烯片状存储器。石墨烯是由没有卷成纳米管的纯炭原子薄膜构成，此次Rice 大学研究人员首次将石墨烯用于架构更简单的双端存储器件。
科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率，然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是，高频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现，高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。
（3）光子传感器
石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上，用于检测光纤中携带的信息。现在，这个角色还在由硅担当，但硅的时代似乎就要结束。去年10 月，IBM 的一个研究小组首次披露了他们研制的石墨烯光电探测器，接下来人们要期待的就是基于石墨烯的太阳能电池和液晶显示屏了。
英法研制出超快锁模石墨烯激光器。英国剑桥大学及法国CNR 的研究人员已经制造出超快锁模(Mode-locked)石墨烯激光器。由于石墨烯为零能隙的半导体，这项研究成果不仅令人意外，而且显示了石墨烯在光电器件上大有可为[5]。
（4）纳电子器件
石墨烯是纳米电路的理想材料，也是验证量子效应的理想材料。但是由于完整的石墨烯基本没有带隙，极大地限制了它在半导体器件上的应用，所以为石墨烯开启一个带隙，是一件非常重要的课题。近来，研究表明，一维尺度受限的石墨烯纳米带具有一定的带隙，可以获得高性能的晶体场效应管，增加芯片速度与效能、降低耗热量。然而，制备宽度小于10nm 的石墨烯纳米带是非常困难的问题。
在纳电子器件方面石墨烯的可能应用包括：电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管；进一步减小器件开关时间，THz 超高频率的操作响应特性；探索单电子器件在同一片石墨烯上集成整个电路。
2009 年BASF 与沃尔贝克材料公司决定对石墨烯复合材料的开发进行合作研究。BASF 和沃尔贝克公司开发了高传导石墨烯用于导电涂层。两个单位的联合研究将为石墨烯在电子工业应用的商业化铺平道路。它是一种性能优异的半导体材料，是将来应用于纳米电子器件最具希望的材料。
据美国物理学家组织网2010 年6 月 10 日报道，美国科研人员利用石墨烯制造纳米电路领域取得突破性进展。设计出了简便、快速的纳米电线制造方法，能够调谐石墨烯的电学特征，使氧化石墨烯从绝缘物质变成导电物质。
美国曼彻斯特大学的研究人员用石墨烯制成了分子级电子电路。石墨烯可以被刻成拥有单个晶体管的电子电路，其尺寸不比分子大多少，晶体管尺寸越小，其功能越强。研究人员还表示，从氧化石墨烯到石墨烯的简单转换是制造导电性纳米线的重要途径，其不仅可应用于软性电子学领域，还有望用于生产与生物兼容的石墨烯电线，可被用于测量单个生物细胞的电子信号。
（5）优良的太阳能电池
因为石墨烯是透明的，用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。透明的石墨烯薄膜可制成优良的太阳能电池。美国鲁特格大学开发出一种制造透明石墨烯薄膜的技术，这是一种几厘米宽、1~5nm 厚的薄膜。石墨烯薄膜是一种平坦的单原子碳薄，可用于取代透明导电的ITO 电极用于有机太阳能电池。这些薄膜还用于取代显示屏中的硅薄膜晶体管。石墨烯运送电子的速度比硅快几十倍，因而用石墨烯制成的晶体管工作得更快、更省电。美国南加州大学的研究人员开发了一种柔性碳原子薄膜透明材料，并用它制作出有机太阳电池。
（6）其它
美国伦斯勒理工学院的研究者最近发表的三项新研究成果表明石墨烯应该用于制造风力涡轮机和飞机机翼的增强复合材料。
石墨烯可用作吸附剂、催化剂载体、热传输媒体，可制成具有精细结构的电子元件，应用于电池／电容器，即使在生物技术方面也可得到应用。
2010 年，美国莱斯大学利用该石墨烯量子点，制作单分子传感器。莱斯大学将石墨烯薄片与单层氦键合，形成石墨烷。氦使导电的石墨烯变换成为绝缘的石墨烷。研究人员移除石墨烯薄片两面的氦原子岛，就形成了被石墨烷绝缘体包围的、微小的导电的石墨烯阱。该导电的石墨烯阱就可作为量子阱。量子点的半导体特性要优于体硅材料器件。这一技术可用来制作化学传感器、太阳能电池、医疗成像装置或是纳米级电路等。
此外，由于原子尺度的厚度，优异的电学性质，极其微弱的自旋一轨道耦合，超精细相互作用的缺失以及电学性能对外场敏感等特性，石墨烯还可望在场发射材料、量子计算机以及超灵敏传感器等领域得到广泛的应用。如Schedin 等利用石墨烯制成了第一个可以精确探测单个气体的化学传感器，极大的提高了微量气体快速检测的灵敏性。研究还发现，高灵敏性来自于石墨烯电学上的噪声特性，因此还可用于外加电荷、磁场及机械应力等的敏感检测。
石墨烯在过去的短短3 年内已充分展现出在理论研究和实际应用方面的无穷魅力，迅速成为材料科学和凝聚态物理领域最为活跃的研究前沿。研究发现，在不需要任何传统化
学稳定剂的情况下，石墨烯可以在水中稳定地分解分层，有望应用于可减少静电现象的涂层的研制。
石墨烯的潜在应用方向还包括触摸屏、太阳能电池、能量储存装置、手机和高速电脑芯片。目前在新型超导材料、微电子、表面处理以及催化等方面具有良好的应用前景。石墨烯应用于化学修饰电极、化学电源、催化剂和药物载体以及气体传感器等方面的研究有进展。
总的来说，国外过去3 年里有众多突破性的进展和重大的发现，如独特的载流子特性，反常量电导率，首个石墨烯基室温电子场效应管，双极超导场效应管，单分子传感器等。随着研究的深入和加大研究与开发的力度，石墨烯及其复合材料将尽快地应用于国民经济生活中。
五、 国内研究及应用现状
国际上石墨烯研究人员的数量迅速增加，世界各国政府和各大公司也都高度重视并投入人力、物力抢占这一战略高地，我国科学家在该领域起步较快，已经形成一定国际影响。
例如，中国科学院长春应化所在石墨烯研究方面获得系列进展，他们从基础和应用基础研究入手，围绕石墨烯的制备、化学修饰、性能研究等，开展了系列卓有成效的研究工作，并积极探索其在众多领域的应用，取得了系列创新性的研究进展，不但在石墨烯的制备、化学修饰、性能研究等方面取得了长足进步，还研制开发出多种高强度、高韧性树脂材料等。此外，长春应化所还在石墨烯透明电极、生物传感等方面进行了初步探索，获得一系列相关研究结果，引起国内外同行的广泛关注。
2008 年12 月7 日在南开大学举行了“石墨烯／单层石墨研讨会”，就石墨烯／单层石墨研究现状和发展方向(制备、表征、性质及应用探索)进行了深入探讨，使我国在该领域向更高的学术和研究水平更迈进了一步。
1、石墨烯制备方法现状
2008 年8 月1 日，中科院物理研究所王恩哥等采用剥离一再嵌入一扩涨的方法成功地制备了高质量石墨烯。利用透射电子显微术对石墨烯进行表征并进行了深入的晶体结构分析。中国科学院数学与系统科学研究院明平兵研究员及合作者刘芳、李巨的计算结果表明，预测石墨烯的理想强度为110～121GPa，这意味着石墨烯是目前人类已知的最为牢固的材料[6]。
中国科学院化学所的研究人员探索了一种制备图案化石墨烯的方法，以图案化的金属层作为催化剂制备了图案化的石墨烯，并成功地将其应用于有机场效应晶体管电极。研究结果表明，石墨烯是一种性能优异的有机场效应晶体管电极材料。低的载流子注入势垒和良好的电极半导体接触是器件具有高性能的主要原因。这一研究进展为有机场效应晶体管和石墨烯的发展奠定了良好的基础。
中科院兰州化学物理研究所的科研人员最近在石墨烯一非晶碳复合薄膜的制备研究方面取得新进展。有关研究成果发表在近期的Carbon 刊物上。初步研究结果表明，非晶碳纳米颗粒的介入在不牺牲石墨烯薄膜高导电性的前提下极大地改善了膜基结合强度。该薄膜有望作为一种新型的电极材料，应用于高效高寿命电池、电容器和平板显示器等领域。
大连化物所催化基础国家重点实验室纳米和界面催化研究组，在多年碳材料研究的基础上发展了一条以商品化碳化硅颗粒为原料，通过高温裂解规模制备高品质石墨烯材料的
新途径，对实现石墨烯的实际应用具有重要意义。他们通过对原料碳化硅粒子、裂解温度、速率以及气氛的控制，可以实现对石墨烯结构和尺寸的调控，为石墨烯作为新型电极材料以及催化材料的研究及应用奠定了基础。
值得一提的是，我国科学家率先实现基于石墨烯的各向异性刻蚀技术，这是我国科学家在该研究领域中独具特色的工作，相关结果已发表在国际知名杂志Advanced Materials上[7]。
2、石墨烯的应用
（1）石墨烯纳米生物传感器
2010 年3 月，在中国科学院院长特别基金和国家自然基金项目的支持下，国家纳米科学中心石墨烯纳米生物传感器研究取得突破。国家纳米科学中心和美国哈佛大学合作首次成功制备了石墨烯与动物心肌细胞的人造突触，建立了一维、二维纳米材料与细胞相结合的独特研究体系，为生物电子学的研究带来了新的机遇。该相关研究成果已经发表在国际知名期刊Nano Letters(2010 年3 月)上[8]。
（2）石墨烯纳米抗菌材料
2010 年8 月20 日，美国化学会《ACS 纳米》(ACS Nano)杂志报道了中国科学院上海应用物理研究所物理生物学实验室在新型石墨烯纳米抗菌材料方面的研究工作。上海应用物理所物理生物学实验室的博士研究生胡文兵等在樊春海和黄庆研究员的指导下探索了氧化石墨烯的抗菌特性，发现氧化石墨烯纳米悬液在与大肠杆菌孵育2h 后，对其抑制率超过90%，进一步的实验结果表明氧化石墨烯的抗菌性源于其对大肠杆菌细胞膜的破坏。更重要的是，氧化石墨烯不仅是一种新型的优良抗菌材料，而且对哺乳动物细胞产生的细胞毒性很小。此外，通过抽滤法能够将氧化石墨烯制备成纸片样的宏观石墨烯膜，也能有效地抑制大肠杆菌的生长。由于氧化石墨烯的制备简便、成本低廉，这种新型的碳纳米材料有望在环境和临床领域得到广泛的应用[9]。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长，而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带，食品包装甚至抗菌T恤。
（3）其它
中国科学院金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室先进炭材料部的研究人员在石墨烯的研究方面取得的进展主要包括以下三个方面：可控制备出高质量石墨烯；提出了表征石墨烯结构的新方法；开展了石墨烯的应用探索。在石墨烯的应用方面，该实验室有研究人员在石墨烯宏量制备的基础上，开展了石墨烯在场发射体、超级电容器、锂离子电池和透明导电膜等方面的应用探索。
六、展望
如上所述，石墨烯有望在诸多应用领域中成为新一代器件，但这些元件要达到实际应用水平，还需要解决一大问题。那就是如何在所要求的基板或位置制作出不含缺陷及杂质的高品质石墨烯，或者通过掺杂（Doping）法实现所期望载流子密度的石墨烯。用于透明导电膜用途时能否实现大面积化及量产化，而用于晶体管用途时能否提高层控制精度，这些问题都十分重要。今后，为了探寻石墨烯更广阔的应用领域，还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺，使其得到更好的应用。
参考文献：
[1] 神奇材料“石墨烯”,百度文库[EB/OL]
[2] 不断进步的石墨烯制备工艺[J],传感器世界,2011,(3);39
[3] 《自然》;大规模生产低成本石墨烯已成可能[J],磨料磨具通讯,2009(2);30-32。
[4] 冯卫东,IBM 展示运行速度最快的石墨烯晶体管[J],现代物理知识,2010,22(1);27
[5] 英法研制出超快锁模石墨烯激光器[J],光机电信息,2010(5);53-54,
[6] 代波,邵晓萍,等,新型碳材料—石墨烯的研究进展[J],材料导报,2010,24(2):17-21,
[7] 我国科学家率先实现基于石墨烯的各向异性刻蚀技术[J],传感器世界,2010(9):38-39,
[8] 国家纳米科学中心石墨烯纳米生物传感器研究取得突破[J],传感器世界,2010(4):40-41,
[9] 石墨烯纳米抗菌材料研究获进展[J],材料导报,2010,24(9):24