石墨烯由于高電子遷移率、透光、高機械強度與低維等特性，被考慮為一種潛在的基本電子器件材料，如二維納米尺度下的透光電子芯片。但是石墨烯沒有帶寬，不可直接作為半導體材料而應用。

    為了解決以上問題，一般會采用化學摻雜、形貌設計（石墨烯納米帶）、多層堆垛來實現石墨烯的帶寬。這幾種方法中只有多層堆垛方法可以在不影響電子遷移率的前提下實現大量（大面積）制備。當前多層石墨烯的制備工藝還處于探索階段，了解層與層之間堆垛順序是考察其生長機理與調控堆垛層數之關鍵。到目前為止，實驗上已經能夠通過前驅體的碳同位素標定法來考察石墨烯的堆垛順序，但該方法具有不易實施、信息獲得不直觀。

    因此，多層石墨烯之堆垛關系與生長機理的研究仍然是本領域的一大挑戰！

    有鑒于此，德國馬普學會弗里茨哈勃研究所Marc Willinger課題組與香港理工大學丁峰課題組合作，通過原位掃描電子顯微鏡實現了在可控氣氛下對多層石墨烯生長與刻蝕過程的時影像追蹤，成功解決了多層石墨烯的堆垛順序的判斷。該工作得到中科院蘇州納米所崔義與中科院大連化學物理研究所付強STM的技術支持。

    通過對動態實時影像的分析與理論計算對多層石墨烯生長機理與堆垛成因給出了實驗與理論依據，為多層石墨烯的可控生長鋪平了道路。

    圖1. 模擬生長過程

    圖2. 模擬刻蝕過程