截至目前，大規模批量生產石墨烯薄膜，同時控制並保持其優異性能不打折扣，還是一個尚未實現的挑戰。主要問題之一是石墨烯在生長過程中會形成“晶界”，由於晶界缺陷的存在，其優異性能會大大降低。近期，瑞典和德國的一個團隊開發出一種新技術，可以對石墨烯材料生長過程中產生的線缺陷進行簡單、快速和大面積的觀察，該研究發表在“科學進展”上。
石墨烯可能的應用領域列表幾乎涉及未來技術的各個方面，包括解決能源和健康問題的各項技術如晶體管、傳感器、儲能器、柔性電子器件、生物醫學等都可以利用其出眾的機械、電氣、熱學和光學特性。
衡量任何導體導電性的標準是載流子如電子或離子如何輕鬆快速地通過它。在這一點上，石墨烯是令人驚歎的，其載流子遷移率是目前所有材料中最高的。石墨烯由於其絕佳的各種性能被人們看作一系列應用中最有前途的材料之一。但是，當合成較大面積的石墨烯薄膜時，由於晶界缺陷的存在，其超高電子遷移率會大大降低。
截至目前，大規模批量生產石墨烯薄膜，同時控制並保持其優異性能不打折扣，還是一個尚未實現的挑戰。主要問題之一是石墨烯在生長過程中會形成所謂的“晶界”，當使用化學氣相沉積（CVD）的方法合成石墨烯片（通常在100mm×100mm或150mm×150mm附近）時，在石墨烯材料中出現缺陷沉積。近期，瑞典和德國的一個團隊開發出一種新技術，可以對石墨烯材料生長過程中產生的線缺陷進行簡單、快速和大面積的觀察，該研究發表在“科學進展”上。
該研究的第一作者，斯德哥爾摩KTH皇家理工學院的博士研究生徐歌範說，這些晶界正其名稱所示，是石墨烯的二維蜂窩格子圖案中的微小的接縫，這些接縫會阻礙電子的流動並嚴重影響石墨烯材料的性能。“這很像拼布被子的接縫，”範說。“他們是不可避免的，現在我們必須容忍其存在。”
通過對石墨烯晶界的恰當可視化，科學家可以在這些不可避免的缺陷的控制工程中收穫良多。範說，這項研究提供了一種方法，通過使用晶圓廠的標準工藝，即蒸汽氫氟酸（VHF）蝕刻和光學顯微鏡檢查，可以簡單、快速和經濟地有效地觀察晶界的大小和分佈。
範說：“迄今為止，還沒有一種該方法更簡單，快速和可擴展的方法，用於在二氧化硅（SiO2）襯底上顯示出大面積CVD石墨烯中的晶界。
範表示，該方法可能有助於加快開發大規模高質量石墨烯合成的過程。“它提供了對大面積石墨烯樣品的晶界密度的快速評估，評估過程最長不超過兩分鐘，”他說。
“它還可以用於對使用石墨烯貼片的新興石墨器件（如壓力傳感器，晶體管和氣體傳感器）進行事後分析，以研究晶界缺陷對器件性能的影響。”
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