SiO2上的石墨烯可以制备与Si技术兼容的器件，但是由于相对较小的晶粒尺寸或器件污染，这些器件从其他衬底的转移和直接生长存在严重局限性。
有鉴于此，近日，中科院物理所高鸿钧院士、杜世萱研究员和鲍丽宏研究员（共同通讯作者）等报道了一种有效且无需转移的方法，可以在绝缘的SiO2薄膜上集成质量适合电子器件的厘米级单晶石墨烯。从在Ru（0001）上外延生长的单晶石墨烯开始，通过逐步插入硅和氧，在石墨烯下生长SiO2薄膜，可以制备出薄（~1 nm）的结晶SiO2或较厚（~2 nm）的无定形SiO2。厚的无定形SiO2的绝缘性通过输运测量得到了验证。在原位制备的霍尔器件中，通过观察Shubnikov-de Haas振荡，整数量子霍尔效应和弱反局域化效应，可以确认相应石墨烯的器件质量。这项研究工作为大面积，高质量的石墨烯在电子器件领域中的应用提供了可靠的平台。
图1. 在石墨烯与Ru（0001）衬底之间合成绝缘SiO2，实现电子器件的制造。
图2. 结晶双层二氧化硅插层样品的结构表征。
图3. 厚SiO2插层样品的STEM截面和垂直输运特性。
图4. 外延石墨烯的磁输运测量。
文献信息：
Insulating SiO2 under Centimeter-Scale, Single-Crystal Graphene Enables Electronic-Device Fabrication
(Nano Lett., 2020, DOI:10.1021/acs.nanolett.0c03254)
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