一种精确定点转移石墨烯的新方法

从机械剥离制备出石墨烯开始，这种以sp-2键结合起来的单层碳原子二维材料就激起了科学研究的巨大波澜。石墨烯具有一系列奇特的物理性质——无质量狄拉克费米子，狄拉克点附近的线性能量-动量关系，很高的载流子迁移率，特殊的量子霍尔效应——这些特别的性质预示着石墨烯在下一代集成双极性场效应光电子器件、透明太阳能电池电极及其它微尺度功能器件等方面有着巨大的应用前景。

然而，传统的微机械剥离难以扩展为有效的大规模制备石墨烯的方法。最近，在金属铜表面通过化学气相生长能够得到大面积高质量石墨烯。但基于石墨烯器件的制作往往要求从铜表面转移石墨烯到其他基底材料上，这就对转移过程中如何避免外界掺杂效应，保持石墨烯质量，满足不同样品形状和放置位置等提出了要求。

物理学院俞大鹏教授团队的青年教师廖志敏博士带领博士生别亚青、周杨波等，与化学与分子工程学院刘忠范教授，都伯林圣三一学院的G. S. Duesberg教授等合作，结合化学腐蚀、电子束曝光、液压微尺度操控等微加工手段发展出一种新方法，能将不同大小形状形状的石墨烯结构精确转移到任意衬底的指定位置，而不损坏石墨烯本征性质，同时减少衬底环境对石墨烯性质的影响。实验还采用拉曼光谱、场效应管特性及低温量子霍尔效应等研究方法检验了该转移方法的可靠性。相关工作于2011年7月22日发表在《先进材料》（Advanced Materials）的网络版上http://dx.doi.org/10.1002/adma.201102122。

"Site-Specific Transfer-Printing of Individual Graphene Microscale Patterns to Arbitrary Surfaces" by Ya-Qing Bie†, Yang-Bo Zhou†, Zhi-Min Liao*, Kai Yan, Song Liu, Qing Zhao, Shishir Kumar, Han-Chun Wu, Georg S. Duesberg, Graham L. W. Cross, Jun Xu, Hailin Peng, Zhongfan Liu, and Da-Peng Yu* （Y.Q.B and Y.B.Z contributed equally to this work.）

该研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部973计划以及介观物理国家重点实验室自主科研项目的大力资助。