近日，中科院上海微系統與信息技術研究所信息功能材料國家重點實驗室SOI課題組與超導課題組，采用化學氣相淀積法（CVD），在鍺襯底上直接制備大面積、均勻的、高質量單層石墨烯。相關研究成果刊登在Nature旗下期刊Scientific Reports（《科學報告》），文章題目為Direct Growth of Graphene Film on Germanium Substrate（《鍺襯底上直接制備石墨烯》）。

石墨烯（Graphene），即石墨的單原子層，是碳原子按照sp2成鍵形成的以蜂窩狀排列的二維結構。2004年，英國曼徹斯特大學的兩位科學家使用微機械剝離的方法發現了石墨烯，并于2010年獲得了諾貝爾物理學獎。自石墨烯被發現，由于其在機械、電學、光學和化學具有優異的性能，使其擁有巨大的應用前景。石墨烯的發現在學術界和工業界備受矚目，引發了物理和材料科學等領域的研究熱潮。

化學氣相沉積法（CVD）是目前制備高質量、大面積石墨烯的最主要途徑。但是在石墨烯的生長過程中金屬基底是其必不可少的催化劑。隨后的應用必須要將石墨烯從金屬襯底上轉移到所需要的絕緣或者半導體基底上。繁瑣的轉移過程易于造成石墨烯結構的破壞和污染，且難以與當前成熟的大規模集成電路工藝兼容，影響了基于石墨烯器件的大規模推廣與應用。

信息功能材料國家重點實驗室王剛、狄增峰等人提出了在大尺寸鍺基上利用化學氣相淀積法直接制備石墨烯的方法。并成功地制備了大面積、均勻的、高質量的單層石墨烯。鍺是一種重要的半導體材料，相比傳統的硅材料，鍺具有極高的載流子遷移率，被認為是最具潛力取代硅的半導體材料，有望應用于未來大規模集成電路。鍺基石墨烯直接實現了高質量石墨烯與半導體襯底的集成，且制備工藝與現有的半導體工藝相兼容，將能更快地推動石墨烯在半導體工業界的廣泛應用，具有重要的應用價值。