来自韩国和中国的研究人员开发出一种合成大片单层单晶石墨烯的方法。

多晶石墨烯由随机取向的石墨烯岛形成，这降低了其质量。目前，科学家们可以种植米尺寸的多晶石墨烯和更小尺寸的通常更高质量的单晶石墨烯，范围从0.01 mm 2到几平方厘米。以低成本合成大单晶石墨烯被认为是理想的目标。在这项研究中，该团队报告了大片单层单晶石墨烯的合成。

研究人员在5×50 cm 2铜箔表面生长石墨烯，通过加热至约1,030摄氏度将其转变为单晶铜箔。从热到冷的温度斜率使所谓的晶界向前移动，形成完美的单晶。在加热和冷却处理期间，铜原子在材料内迁移，排列成具有较少缺陷的有序结构。

然后，使用化学气相沉积，在铜箔表面上形成数百万个平行的石墨烯岛。随着更多的碳原子沉积在箔片上，岛屿继续生长，直到它们聚结并形成非常接近完美的单晶石墨烯层，覆盖整个可用表面。“获得非常大尺寸的单晶石墨烯的秘诀在于拥有完美的单晶铜作为基础。市场上没有大型单晶铜箔，因此实验室必须用自己的方法建造它，“该团队解释说。