北京大学

北京大学刘忠范院士和张艳锋研究员团队通过使用射频等离子体增强化学气相沉积（rf-PECVD），在高硼硅玻璃衬底上生长了高质量的垂直取向石墨烯（VG）薄膜。

有鉴于此，为了解决这个问题，北京大学刘忠范院士，张艳锋研究员报道了采用射频等离子体增强化学气相沉积（rf-PECVD）工艺，成功在高硼硅酸盐玻璃上制备了无金属催化的N掺杂VG薄膜。

结构决定性质。如图2所示，张锦教授团队统计分析了不同结构的石墨烯材料的竖直热导率。相比于平面状的石墨烯薄膜以及石墨烯随机取向的复合材料，竖直结构的石墨烯材料具有更高的竖直热导率，表现出更优异的散热性能。其次，图中最高点（红色五角星）为PECVD法制备的竖直石墨烯的热导率，表明自下而上法在组装制备高性能石墨烯基热界面材料中更具潜力和优势。

2020年5月27日，北京大学物理学院刘开辉研究员、王恩哥院士与南方科技大学俞大鹏院士、韩国蔚山科学技术院丁峰教授等合作在高指数单晶铜箔制造方向上取得重要进展。研究团队创造性提出晶体表界面调控的“变异和遗传”生长机制，在国际上首次实现种类最全、尺寸最大的高指数晶面单晶铜箔库的制造。相关研究成果以“Seeded growth of large single-crystal copper foils with high-index facets”为题在线发表在《自然》杂志上。

寻找石墨烯的最佳应用，以及连续、可扩展地制备高质量、高纯度的石墨烯，仍然是两大挑战。于此，北京大学张锦、中科院理化所孟宪伟和北京大学口腔医院韩冰等人开发了一种“脉冲蚀刻”微波诱导“下雪”（“pulse‐etched”microwave‐induced “snowing”，PEMIS）工艺，用于直接在气相中连续、可扩展地制备高质量、高纯度的石墨烯，发现该工艺具有出色的热疗效果。

最近，北京大学、北京石墨烯研究院刘忠范院士团队，将石墨烯与石英纤维相融合，提出了一种批量化制备石墨烯石英纤维的强制流化学气相沉积生长方法。获得了兼顾石墨烯优异导电性和石英纤维高机械性能的石墨烯石英纤维，实现了易燃有机气体的高灵敏度实时在线监测。在此基础上，研制了基于石墨烯石英纤维的面电阻均匀可调的纤维织物，成功实现了接近1000 °C高温的工业电加热器件构筑。

在清华大学尤政院士和吉林大学张永来教授、韩冬冬博士团队带领下，与北京大学尤睿博士合作，系统论述激光制造石墨烯基柔性电子器件的最新进展、面临的难题与挑战、未来发展方向等。

通过将外来原子直接引入石墨烯晶格，CVD法可以促进大规模生产具有高掺杂均匀性和稳定性的石墨烯薄膜。然而，这种方法目前受到由于引入大量电荷散射中心引起的载流子迁移率大大降低的严重限制。因此，掺杂石墨烯的电导率远低于预期，严重阻碍了石墨烯的商业应用，如透明导电膜。

北京大学刘忠范和Kaihui Liu团队展示了一种新的混合材料，采用化学气相沉积法生产的Gr-PCF，长度可达半米。Gr-PCF显示出强烈的光物质相互作用，衰减约为8 dB cm -1。

北京大学张锦教授课题组、刘忠范院士课题组提出了以石墨烯为模板的少层石墨双炔薄膜的液相范德华外延生长法。以原子级平整的二维石墨烯为基底，采用极低的单体浓度（0.04 mM），在室温下进行偶联反应，通过溶液相范德华外延的方法，成功制备得到了大面积均匀连续的高质量、少层石墨双炔薄膜，高分辨透射电镜和光谱表征证实了其高质量单晶结构。