日立制作所和日本东北大学共同开发出了在蓝宝石底板上制备石墨烯的技术。可利用气相生长法,以600~700℃的较低温度,通过控制层数来制备一层到数层的石墨烯。目前已成功制备出连续膜尺寸(晶畴尺寸)为10nm左右的石墨烯。制备所需时间短,适于大量生产。同时,还开发了通过测定光透射率来简单计测石墨烯层数的技术。
石墨烯是碳原子在二维平面上呈六角形网状排列的单原子层片状物质。石墨烯多层层叠后就是石墨,而卷成筒状后则为碳纳米管(CNT)。此前也可在硅底板及碳化硅底板上制备石墨烯,此次开发的则是在作为绝缘体的蓝宝石底板上进行制备的技术。由于氧化铝对石墨烯具有催化活性,因此通过以乙炔(C2H2)为原料气体的气相生长法,在氧化铝单结晶的蓝宝石底板上制备了石墨烯。
另外,此次还开发了通过测定光透射率来计测石墨烯层数的技术。依据的是使用透明蓝宝石底板时,每层石墨烯的光透射率为97.7%。而原来在计测石墨烯层数时,需要使用透射电子显示镜等大型装置。