碳元素很神奇，咱们今天要说的石墨烯也很神奇，石墨烯这种材料是二维材料。那什么是二维材料呢？
 
这个二维材料就是很薄很薄的材料，相当于有一个方向几乎没有厚度，可以理解成一张纸。
 
那为什么说石墨烯很神奇呢？
 
就像咱们用纸做东西一样，我把一团很小很小的纸揉成小球不就可以看成一个点吗，这就形成了零维的富勒烯。那我把一个小长条的纸，卷曲成一个管子的样子，这不就是刚才提到的一维材料碳纳米管吗？我再把很多很多纸摞一块，这不就是我们常见的石墨吗。现在你看石墨烯神奇吗？一种二维材料，又可以将其变为零维、一维和三维。

这种神奇的材料，早些年很多科学家认为它不可能被制备出来，因为这是一种二维的材料，不论用什么方法都很难获得。而在2004年，英国曼彻斯顿大学的安德烈•盖姆（Andre Geim）教授和康斯坦丁•诺沃肖罗夫（Kostya Novoselov）博士制备得到了这种材料。他们使用了最最简单的一种方法，大家都会，而且特别普通，这种方法就是用胶带粘揭。2010年，两位科学家因为石墨烯获得了诺贝尔奖。
 
啊啊啊啊，这么简单的方法，我怎么没想到啊！！错失诺奖!
 
现在石墨烯的制备方法可很多了，我们可以通过碳化硅来制备，也可以先把石墨进行氧化再还原成石墨来制备，但目前最常用的还是使用化学气相沉积的方法，英文简写为CVD（chemical vapor Deposition）。
 
这个我就没听过了，何为化学气相沉积呢？

简单地说 ，化学气相沉积就是将气体和固体物质触碰发生化学反应，最后气体在板子上反应后形成一层固体物质。石墨烯的化学气相沉积法类似，将含有碳的化合物气体与铜片（也可以是镍等其他金属）发生反应，最终在铜片上得到石墨烯。（本文的内容仅起到科普作用，具体的设备和反应过程可以自行翻阅相关资料）
 
思考：大部分集成电路都是在硅片上制作，石墨烯长在铜上，怎么制作呢？
 
答案：需要将石墨烯转移到其他材料上，再进行后续的制作。
 
怎么转移呢？
 
石墨烯就是一层物质，很薄很薄，稍微使劲它就破了，那怎么转移呢？

我们先给它涂上一层物质（常为PMMA），把石墨烯固定住了，这种材料啊，不会对石墨烯产生影响。其实就和鸡蛋一样，仔细观察鸡蛋壳，发现里面有一层膜，我们可以把它看做石墨烯，外面的壳可以看成是我们涂的那层物质，作用就是使石墨烯得到一定的保护和支撑。
 

然后我们就可以放心地把铜片用腐蚀液把它腐蚀掉了，得到的就剩下我们涂的物质和石墨烯啦，然后就可以放心地转移到其他次材料（比如硅）上啦。（这里仅介绍了比较简单的腐蚀法，还有其他的方式可以转移，感兴趣可以查阅相关资料）
 
当然，不管使用什么方式进行转移都会存在不同程度的缺陷，大家可以想象一件衣服被拿来拿去，表面肯定会存在褶皱，那么石墨烯比衣服薄很多，更容易出现褶皱。也可以想象生鸡蛋，给生鸡蛋剥壳很容易导致内膜破损，因此石墨烯在转移时也容易破损。
 
你想象的石墨烯是做鞋垫还是做什么呢？我们下期再聊。

作者：没巴掌 https://www.bilibili.com/read/cv14992326 出处：bilibili