石墨烯由于高电子迁移率、透光、高机械强度与低维等特性，被考虑为一种潜在的基本电子器件材料，如二维纳米尺度下的透光电子芯片。但是石墨烯没有带宽，不可直接作为半导体材料而应用。

    为了解决以上问题，一般会采用化学掺杂、形貌设计（石墨烯纳米带）、多层堆垛来实现石墨烯的带宽。这几种方法中只有多层堆垛方法可以在不影响电子迁移率的前提下实现大量（大面积）制备。当前多层石墨烯的制备工艺还处于探索阶段，了解层与层之间堆垛顺序是考察其生长机理与调控堆垛层数之关键。到目前为止，实验上已经能够通过前驱体的碳同位素标定法来考察石墨烯的堆垛顺序，但该方法具有不易实施、信息获得不直观。

    因此，多层石墨烯之堆垛关系与生长机理的研究仍然是本领域的一大挑战！

    有鉴于此，德国马普学会弗里茨哈勃研究所Marc Willinger课题组与香港理工大学丁峰课题组合作，通过原位扫描电子显微镜实现了在可控气氛下对多层石墨烯生长与刻蚀过程的时影像追踪，成功解决了多层石墨烯的堆垛顺序的判断。该工作得到中科院苏州纳米所崔义与中科院大连化学物理研究所付强STM的技术支持。

    通过对动态实时影像的分析与理论计算对多层石墨烯生长机理与堆垛成因给出了实验与理论依据，为多层石墨烯的可控生长铺平了道路。

    图1. 模拟生长过程

    图2. 模拟刻蚀过程