UNIST基础科学研究所(IBS)多维碳材料中心(CMCM)特聘教授Rodney S. Ruoff(自然科学学院)领导的国际研究团队报道了一种真正的单层(即在没有adlayer的大面积铜箔上的大面积石墨烯薄膜)。这似乎是关于单层石墨烯的一系列看似相似的说法中的最新版本。然而，这项成果与之前其他数千篇出版物的不同之处在于，它们没有描述大面积的真实单层石墨烯。

粘合剂(双层或多层区域)始终存在于该薄膜中。

科学家提炼的化学气相沉积通过消除内部所有的碳杂质，在带有铜的箔片上生长石墨烯。金属箔(尤其是铜箔)上的CVD是最有希望以可扩展和可重复的方式合成高质量和大面积石墨烯薄膜的方法。调查小组调查了为什么在铜箔上生长的石墨烯薄膜会出现在“吸附层”中，发现里面的碳杂质箔直接导致了成核和吸附层的生长。(广告层是在膜中具有2或3层的区域，即多层“贴片”。)

“通过使用飞行时间二次离子质谱和燃烧分析，我们发现商用铜箔在表面附近有“过量碳”，深度约为300纳米。与江西的一位技术专家讨论，铜业股份有限公司是世界上最大的铜箔供应商之一，我们了解到，在制造过程中，碳被嵌入铜箔中，这可能来自用于润滑铜箔的烃油，铜箔在高轧制过程中暴露在空气温度下，”文章的第一作者律界英豪博士说。

在氢气下1060退火完全去除碳后，他们可以实现非粘合层，从而实现真正的单层石墨烯薄膜。

通过应用相同的方法，IBS科学家还在单晶铜箔上获得了没有粘合层的单层和单晶石墨烯薄膜。作者之一的王解释说：“我们解决了CVD石墨烯薄膜合成中的两个问题(adlayers和GBs)。”事实上，在大面积(例如，单层或双层)上实现层数的完美均匀性可用于确保一致的器件性能。当存在于器件的有源区中时，Adlayer区域在例如密度和尺寸上不同。

除了粘结剂，GB还存在于CVD制备的多晶石墨烯薄膜中，其中不同晶向的石墨烯岛连接起来完成薄膜。

尽管如此，科学家们在他们的单晶薄膜中留下了一个迷人的特征：这种单晶石墨烯包含高度定向的平行“褶皱”，长度为厘米，宽度约为100纳米，间隔20至50微米。就像adlayers和GBs一样，观察到折叠显著降低了石墨烯的载流子迁移率。为了消除粘合剂、GB和折叠的这种散射效应，团队在两个相邻折叠之间的区域构图场效应晶体管，并使晶体管平行于折叠。

与多晶石墨烯薄膜中的准随机褶皱不同，大面积单晶石墨烯薄膜中的褶皱高度对齐。这使得从折叠之间的区域制造集成的高性能器件变得容易。王解释说：“两个相邻褶皱之间的区域是‘干净’的，没有任何褶皱、adlayers或GB。这使得该器件具有非常高的电子和空穴迁移率。该场效应晶体管具有很高的室温载流子迁移率，约为1.0104 cm2V-1s-1。

这种高载流子迁移率“转化”成各种高性能的有用器件。"

Ruoff主任指出，“我们在无粘土层的大面积单晶石墨烯研究上取得了突破。这种均匀‘完美’的单层单晶石墨烯有望用作高分辨率透射电镜成像的超薄支撑材料。此外，作为一种合适的石墨烯，它可以实现极其均匀的功能化，从而导致许多其他应用，特别是各种类型的传感器。我还想指出，我们非常重视来自香港科技大学的《联合国贸易效率问题国际研究报告》的合著者的重要贡献。

，来自SKKU。“这项研究得到了基础科学研究所的支持，并发表在《先进材料》杂志上。