北京大学

北京工业大学崔光博士、王慧慧副研究员和北京大学刘忠范院士共同开发了一种缠绕式化学气相沉积（CVD）方法，使用废弃塑料垃圾袋（PGBs）作为固体碳前驱体，在二氧化硅织物（SF）上实现了均匀的石墨烯生长，得到石墨烯@二氧化硅织物（G@SF）。

北京大学廖建辉副研究员课题组提出了一种通过调控电击穿（Electric breakdown, EB）过程精确制备单层石墨烯纳米间隙的方法。为进一步验证结构，研究团队在50nm厚Si3N4薄膜窗口上制备器件，并利用低电压透射电子显微镜（ TEM）直接观察电击穿后形成的石墨烯裂隙与边缘形貌。该方法为高产率单分子结及相关固态量子器件的制备提供了更稳定的技术路径。

本研究设计了压力辅助双转移策略制造大尺寸悬空rGO膜，无需牺牲聚合物层，利用水的表面张力辅助释放，通过外部压力调制拉伸薄膜并调节内部应力。成功制造了厘米级（最大8 cm）张紧悬空rGO膜，D/h比约10⁶。膜表现出500 μm/Pa的高机械响应率和115 dB（1 kHz）的高动态信噪比。

中科院半导体所魏同波研究员和北京大学高鹏教授（共同通讯作者）等合作在石墨烯（Gr）上实现了具有低应变和低位错密度的高质量AlN薄膜的准2D生长，并展示了高性能272 nm DUV-LED。

近日，北京大学集成电路学院王路达和力学与工程科学学院宋柏合作团队在限域输运领域实现突破，以“An ångström-scale Janus aperture as a gas flow rectifier”为题，在Nature Materials期刊发表研究论文。团队结合精密实验观测与高通量理论计算，首次揭示并系统阐释了多种典型气体分子（不同组分、形状、大小）跨石墨烯埃米孔的整流现象，整流比可高达两个数量级。

该材料以石蜡（PW）为相变核心，生物启发型气凝胶为限域骨架：GOX 气凝胶为各向同性多孔网络，v-rGOX 气凝胶为垂直取向还原氧化石墨烯通道，经黄原胶（XG） fibril 强化后，兼具结构稳定性与定向导热能力。这种双体系设计使材料具备卓越综合性能：热整流方面，GOX@PW/v-rGOX@PW 双层器件在 13℃温差下热整流比达 2.4-2.6，实现 “单向导热” 二极管效应；导热性能方面，v-rGOX@PW 的面内热导率达 1.65 W/(m・K)，是纯 PW 的 8 倍；储热性能方面，相变焓值 166-171 kJ/kg，300 次循环后储热 retention 率 96-98%，无泄漏现象；实际应用中，作为 CPU/GPU 热界面材料，可使峰值温度降低 13℃，冷却效果显著优于商用材料。

作为界面层的Sb2O3分子晶体不仅能促使Al2O3介质均匀生长，更与石墨烯形成范德华界面，可显著减少界面散射中心（如悬挂键），从而保持石墨烯的电子特性——平均载流子迁移率（𝜇）达10880 cm²·V⁻¹·s⁻¹，残余载流子浓度（n*）为1.35×10¹¹ cm⁻²。