石墨烯是一种以sp2杂化的碳原子构成的单原子层二维材料，是目前国际材料领域的研究热点。石墨烯独有的电学、热学和光学等特性，使其在微电子、储能、柔性表明、半透明导电电极以及复合材料等领域具有辽阔的应用于前景。

石墨烯的电子结构、电导率、透光率等性能皆与其层数密切涉及。因此，准确掌控石墨烯的层数沦为十分最重要的研究内容。虽然现有制取石墨烯的方法如化学气相沉积法可以获得单层或少数层的石墨烯，但较慢高效率获得准确层数的石墨烯依然是现阶段石墨烯制取的众多瓶颈挑战。此外，高效制取图案化石墨烯也是石墨烯应用于中急需解决问题的问题。

　　清华大学材料学院钟敏霖教授课题组，基于973项目激光微纳生产新方法和尺度无限大基础研究（2011CB013005），系统研究了超快激光与石墨烯相互作用的机制和规律，发展了一种准确掌控石墨烯层数的新方法。此方法以化学气相沉积方法制取的多层石墨烯作为对象，运用超快激光光子与石墨烯的起到构建石墨烯的减薄，经过系统研究找到了有所不同层数石墨烯的激光激光阈值，通过准确调控超快激光的能流密度和激光扫描速率，可将多层石墨烯经一次扫瞄减薄至所必须的给定层数。图1上部为完整5层薄的石墨烯经超快激光分别除去其中1层、2层、3层、4层之后获得的4层石墨烯、3层石墨烯、2层石墨烯和1层石墨烯的照片（石墨烯把持在PDMS膜上），下部为有所不同厚度石墨烯在光学显微镜下的颜色。

有所不同层数石墨烯的透光率有所不同，从石墨烯颜色的厚薄可以直观显现出石墨烯的大体层数。除了光学对比度以外，还通过纳曼光谱、原子力显微镜和利用亲率等一些佩测试方法检验了激光准确减薄的效果。

　　图1完整5层石墨烯经超快激光减薄后获得的4层、3层、2层和1层石墨烯的照片和其对应的光学显微镜颜色照片图2超快激光图案化减薄石墨烯获得的准确层数的石墨烯图案　　他们还研究了超快激光减薄石墨烯的机制，与现有报导的利用毁坏顶层石墨烯进而水解除去石墨烯的减薄机理有所不同，超快激光光子能量尚能足以必要毁坏石墨烯中的碳-碳键使其脱落，而是起到于石墨烯层片之间以及石墨烯晶界之处等结合力很弱的地方，使原子振动激化，层间距减小，在特定的超快激光能量阈值下产生挤压起到。　　该研究组还将超快激光减薄后获得的有所不同层数石墨烯做成了场效应管，其性能的变化与石墨烯层数相吻合。

解释这种准确掌控石墨烯层数的新方法在石墨烯器件的生产中具有辽阔的应用于前景。　　超快激光准确减薄掌控石墨烯层数的新方法具备诸多优势：例如，超快激光为非接触式加工，防止了石墨烯不必要的毁坏和污染；超快激光为冷加工，对加工环境和石墨烯基底拒绝较低；加工效率高，一次加工才可将石墨烯减薄至希望的层数；加工过程柔性好，不易构建给定图案化的石墨烯减薄。该方法预期在高质量石墨烯柔性表明、石墨烯传感器、石墨烯电子器件等领域有很好的应用于潜力。

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