自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來，高品質(zhì)石墨烯制備技術(shù)一直是石墨烯研究和應(yīng)用的核心制約因素，尤其是大面積的石墨烯單晶薄膜制備被認(rèn)為是實現(xiàn)石墨烯高端應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一。最近，北京大學(xué)納米化學(xué)研究中心劉開輝研究員及其合作者，發(fā)展了一種新的制備技術(shù)，成功實現(xiàn)了大尺寸石墨烯單晶的制備。該研究團(tuán)隊首先發(fā)展出了一種氧輔助生長的石墨烯超快生長技術(shù)把石墨烯單疇的生長速率提高到60微米/秒。在此工作的基礎(chǔ)上，他們又發(fā)展了一種基于溫度梯度驅(qū)動晶界運(yùn)動的技術(shù)（如下圖所示），成功地把工業(yè)級多晶銅箔轉(zhuǎn)化成為單晶Cu(111)。利用單晶Cu(111)作為石墨烯生長的基底，他們實現(xiàn)了石墨烯的外延生長和無縫拼接，完成了在短時間內(nèi)制備5×50 cm²的石墨烯單晶薄膜的突破，創(chuàng)造了石墨烯單晶尺寸的世界紀(jì)錄。

工業(yè)銅箔上外延生長單晶石墨烯薄膜的流程示意圖