新技術或有助於促進石墨烯的大規模生產

顯微鏡觀察石墨烯（左）和右邊施加甚高頻（VHF）曝光120秒後的顯微鏡圖像

判斷物體是不是導體的方法非常簡單，那就是電子能不能容易地、快速地通過它。在這一點上，石墨烯是最有前途的材料之一，可以實現令人驚嘆的應用陣列。然而，當合成較大材料石墨片材時，其超高電子遷移率會降低。現在，通過瑞典和德國的大學進行的新研究，石墨烯工業生產的障礙可能被打破。

長期以來，石墨烯的可能用途涉及到幾乎所有未來技術的維度，包括那些涉及能源和健康的技術。晶體管、感測器、儲能、柔性電子學、生物醫學和更多可以利用其優越的機械、電氣、熱學和光學特性。另外，它是只有一個原子厚度且是已知的最強的材料之一。

但是大規模生產石墨烯，同時控制和保持其獨特的性能，是一個尚未實現的挑戰。主要的問題之一是形成所謂的「晶界」，在材料中出現的缺陷時，合成石墨烯片（通常在100毫米×100毫米或150mm×150mm的附近），使用一種稱為化學氣相沉積（CVD）的過程。一項最新的研究發表在《科學進展》上，研究提出了一種簡單、快速、大面積的觀察這一神奇材料中的線狀缺陷的方法。

該研究的主要作者Xuge Fan，是一個在斯德哥爾摩瑞典皇家理工學院的一名博士生，他說這種界限正是他們聽起來所意味的那樣：在石墨烯中能夠分散電子流的二維蜂窩狀晶格圖案，並影響石墨烯的材料特性。

Fan說：「這些很像拼接的布料那樣，這是不可避免的，現在我們必須學會和他們一起處理。」

通過石墨烯晶界的適當可視化，科學家可以在這些不可避免的缺陷的可控工程中獲得巨大的收益。Fan表示，這項研究提供了一種簡單、快速、成本有效地觀察晶界尺寸和分布的方法，通過使用晶圓廠中的標準工藝，即氣相氫氟酸（VHF）蝕刻和光學顯微鏡檢查。

Fan說：「迄今為止，還沒有一種方法能比較簡單、速度和規模，使這種方法能夠在二氧化硅（SiO2）襯底上顯示大面積CVD石墨烯的晶界。」

他表示，這一方法可能有助於加快大規模高質量石墨烯合成的過程。它提供了對大面積石墨烯樣品的晶界密度的快速判斷，這個過程不超過兩分鐘。它還可以用於對使用石墨烯貼片（如壓力感測器、晶體管和氣體感測器）的新興石墨烯器件進行事後分析，以研究晶界缺陷對器件性能的影響。

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