石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來(lái)革命性的材料。

傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)上，石墨烯呈現(xiàn)碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)。

而日前，中科院發(fā)表論文顯示，該院已經(jīng)能夠制成準(zhǔn)一維的線性石墨烯，方便直接制備高質(zhì)量、大面積的石墨烯納米帶陣列。相關(guān)研究成果發(fā)表在最National Science Review上。

石墨烯納米帶中存在由量子效應(yīng)引入的帶隙，使之具有獨(dú)特的電學(xué)性能，可以克服石墨烯本身半金屬特質(zhì)帶來(lái)的不便，更適用于集成電路的制造。

CVD方法原位生長(zhǎng)的的石墨烯納米帶

據(jù)了解，中科院化學(xué)研究所有機(jī)固體實(shí)驗(yàn)室研究員于貴課題組和清華大學(xué)教授徐志平團(tuán)隊(duì)合作，通過(guò)調(diào)控化學(xué)氣相沉積過(guò)程中的生長(zhǎng)參數(shù)，直接在液態(tài)金屬表面原位生長(zhǎng)出大面積、高質(zhì)量的石墨烯納米帶陣列。

研究表明，將氫氣的流速控制在相對(duì)微量的狀態(tài)，同時(shí)以液態(tài)金屬作為催化基底，可以引入一種新型的梳狀刻蝕行為，從而調(diào)控石墨烯的生長(zhǎng)。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，利用梳狀刻蝕控制石墨烯的生長(zhǎng)可以將傳統(tǒng)的薄膜生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)一維的線性生長(zhǎng)，從而直接制備高質(zhì)量、大面積的石墨烯納米帶陣列。

通過(guò)優(yōu)化生長(zhǎng)條件，可以將石墨烯納米帶的寬度縮小至8納米，并且長(zhǎng)度大于3微米。該工作為大面積、快速制備石墨烯納米帶的研究奠定了基礎(chǔ)。