麻省理工学院的科学家，以及来自IBM，加利福尼亚大学洛杉矶分校和韩国Kyungpook国立大学的研究人员，已经找到了一种生产皱纹较少的石墨烯的方法，并消除了出现的皱纹。该团队报告称，这些技术成功地生产出晶圆级“单畴”石墨烯 - 单层石墨烯，其原子排列和电子性能均匀。

在制造然后压平石墨烯之后，研究人员测试了它的导电性。他们发现每个晶圆都表现出均匀的性能，这意味着电子以相似的速度在每个晶圆上自由流动，甚至在以前起皱的区域也是如此。

这是一个重要的步骤，因为石墨烯需要是单畴的，以便成为工业上广泛使用的半导体材料，因为在其上制造数百万个器件将要求器件的性能在每个位置都相同。

由于下面的铜基板的性质和从石油中拉出石墨烯的过程，正常的CVD工艺通常在石墨烯中产生相对大的宏观褶皱。石墨烯上的碳原子排列不均匀，形成“多晶”状态，其中石墨烯类似于不均匀的拼凑地形，阻止电子以均匀的速率流动。早在2013年，在IBM工作期间，团队成员开发出一种制造单晶石墨烯晶圆的方法，其中碳原子的取向在整个晶圆上完全相同 - 使用具有原子光滑表面的碳化硅晶圆而不是使用CVD。然而，这种材料确实具有几纳米量级的微小阶梯状皱纹。

在他们最近的工作中，该团队发现层分辨石墨烯转移了碳化硅制造的石墨烯中的台阶和微小皱纹。在将石墨烯层转移到硅晶片上之前，该团队将硅氧化，形成一层自然呈现静电荷的二氧化硅。当研究人员沉积石墨烯时，二氧化硅有效地将石墨烯的碳原子向下拉到晶圆上，使其台阶和皱纹变平。不幸的是，该团队表示，这种熨烫方法不适用于CVD制造的石墨烯，因为通过CVD产生的皱纹要大得多，大约几微米。

为了测试扁平的单晶石墨烯晶片是否是单畴，研究人员在每个晶圆上的多个位置上制作了微小的晶体管，包括在先前起皱的区域。“我们测量了整个晶圆的电子迁移率，它们的性能相当，”该团队表示。“更重要的是，这种加速石墨烯的移动速度要快两倍。所以现在我们真的有单畴石墨烯，它的电气质量比石墨烯附着的碳化硅高得多。”

虽然石墨烯可用于商业电子产品之前仍有一些挑战需要克服，但该研究小组的研究结果为研究人员提供了在晶圆级可靠地制造原始的，单畴无皱的石墨烯的初步途径。