由于獨(dú)特的物理性質(zhì),，近年來石墨烯得到越來越廣泛的關(guān)注,。石墨烯納米結(jié)構(gòu)是未來石墨烯電子電路的基本組成單元。多種石墨烯光電子學(xué)、自旋電子學(xué),、力學(xué)或生物傳感等器件也離不開石墨烯納米結(jié)構(gòu)的可控制備。目前,，石墨烯納米結(jié)構(gòu)的制造方法主要分為兩大類：一是自下而上的直接生長或分子組裝法,；另一種是自上而下加工法。自上而下加工是未來可控,、可擴(kuò)大化制備石墨烯納米結(jié)構(gòu)的方法,，也是目前此領(lǐng)域內(nèi)研究的重點(diǎn)。目前,，已經(jīng)發(fā)展了多種自上而下加工和剪裁大面積石墨烯納米結(jié)構(gòu)的方法,。然而，一種簡單有效,、可控,、可批量加工的石墨烯納米結(jié)構(gòu)圖形化技術(shù)仍然是此研究領(lǐng)域一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。

　　中科院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家實(shí)驗(yàn)室（籌）張廣宇研究組一直把石墨烯納米結(jié)構(gòu)的可控加工及其輸運(yùn)性質(zhì)的研究作為一個(gè)重要方向,。在前期的研究工作中,，他們發(fā)現(xiàn)一種石墨烯面內(nèi)各向異性刻蝕效應(yīng)【Advanced Materials 22, 4014, (2010)】；并以此為基礎(chǔ),，實(shí)現(xiàn)了鋸齒形邊緣石墨烯納米結(jié)構(gòu)的精確加工和剪裁【Advanced Materials 23,，3061 (2011)】,；進(jìn)而研究了鋸齒形邊緣石墨烯納米帶的電聲子耦合效應(yīng)【Nano letters 11, 4083 (2011)】。

　　最近,，該研究組博士生謝貴柏等在以往工作基礎(chǔ)上,，發(fā)展了一種可控、簡便,、高效的石墨烯納米結(jié)構(gòu)圖形化新技術(shù)石墨烯邊緣印刷術(shù),。此技術(shù)結(jié)合原子層沉積氧化物在石墨烯邊緣上的選擇性沉積的特點(diǎn)，利用沉積的氧化物納米帶作為掩模,，通過反應(yīng)離子刻蝕加工制備石墨烯納米結(jié)構(gòu),。通過控制原子層沉積調(diào)控納米結(jié)構(gòu)的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)線寬小于5納米的石墨烯納米結(jié)構(gòu)的加工,；結(jié)合各向異性刻蝕的方法,，可以實(shí)現(xiàn)多種具有可控線寬的準(zhǔn)一維石墨烯納米結(jié)構(gòu)，如納米線,、納米環(huán)等的批量加工,。同時(shí)，這種選擇性沉積的氧化物納米帶可以作為頂柵器件的介電層,，這是石墨烯邊緣加工方法的又一優(yōu)勢,。相關(guān)研究論文Graphene Edge Lithography發(fā)表在近期的《納米快報(bào)》【Nano letters 12, 4642 (2012)】上。

　　這項(xiàng)工作得到了國家自然科學(xué)基金委,、科技部重大研究計(jì)劃,、以及中科院“百人計(jì)劃”的支持。