化学气相沉积法生长石墨烯的现状及展望

黄子翀1，刘伟林1，李骏1，蒋宇1，袁国文1，高力波1,2 （1.南京大学 物理学院, 固体微结构物理国家重点实验室, 人工微结构科学与技术协同创新中心；2.湖南大学 材料科学与工程学院）

摘要：石墨烯自2004 年被发现以来，其优异的物理化学性质引发广泛关注。在各种合成方法中，化学气相沉积（CVD）法凭借可控性、低成本及规模化优势，已发展成为制备高质量石墨烯薄膜的主流方法。本文系统回顾了CVD 法制备石墨烯的技术发展历程，重点论述了单晶石墨烯生长、表面平整度调控、层数精确控制及高效规模化制备等关键领域的最新进展。通过优化衬底设计、引入质子辅助解耦技术及氧辅助技术等多种策略，已实现晶圆级单晶石墨烯的制备，其电学性能指标接近机械剥离样品。然而，绝缘衬底直接生长、低温条件下高质量制备及缺陷动态控制等方面仍存在技术挑战。未来，新型碳源开发、多功能集成工艺及卷对卷工业化生产技术的结合，将推动石墨烯在柔性电子、能源存储等领域的广泛应用。

关键词：石墨烯；二维材料；化学气相沉积；形貌调控；规模化生长