由中科院上海微系统与信息技术研究所、上海石墨烯产业技术功能型平台与上海超碳石墨烯产业技术有限公司联合承办的东方科技论坛第297期研讨会于2017年10月10—11日在上海沪杏科技图书馆举行。中科院金属研究所成会明院士、北京大学物理学院凝聚态物理与材料科学研究所俞大鹏院士以及中国科学院上海微系统与信息技术研究所谢晓明研究员担任会议执行主席，来自全国相关领域的50多位专家参加了本次研讨会。
石墨烯作为一种典型的量子材料，也是凝聚态物理领域的一个非常重要的研究方向，受到国内外工业领域的高度重视。欧盟启动了石墨烯旗舰研究计划，美国、日本、韩国也都加大了石墨烯应用基础研究领域的投入力度，我国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中已明确要求突破石墨烯产业化应用技术。 2010年，IBM宣布已经用石墨烯晶体管制造出了频率高达100 GHz的电路。2010年，韩国三星与韩国成均馆大学的研究人员在一个63 cm宽的柔性透明玻璃纤维聚酯板上，成功制备出电视机大小的纯石墨烯。2012年，日本索尼采用改良的化学气相沉积法获得了宽230 mm，长120 m的石墨烯薄膜。2012年，Ruoff研究组利用低压CVD法在处理过的Cu箔上制备出尺寸达到毫米级六边形石墨烯单晶。2012年，X. F. Duan研究组提出了一种减少石墨烯成核密度的新方法，并成功制备出尺寸为5 mm大小的石墨烯单晶。2013年，Ruoff研究组通过引入适量的氧减少催化衬底上石墨烯的成核点，制备出尺寸为1 cm大小的石墨烯单晶。 2015年中国科学院上海微系统与信息技术研究所发现Cu85Ni15合金衬底上的等温析出新机理，使用独创的局域通碳技术，在国际上首次实现定点单核控制，在约2.5小时内制备成功1.5英寸的石墨烯单晶，单晶尺寸和生长速度都创造了世界纪录。然而，这些单晶石墨烯制造技术需要进一步加强与半导体制造技术的兼容性，以适合集成电路技术的规模化生产。
为了提升石墨烯与半导体兼容性，中国科学院上海微系统与信息技术研究所在国际上首次提出了半导体锗基上直接生长石墨烯的方法，并成功地制备了均匀的、高质量的单层石墨烯，2014年，韩国成均馆大学和Samsung电子联合，利用低压CVD法在氢化的锗(110)衬底上实现了2英寸的石墨烯晶圆。2016年，中国科学院上海微系统与信息技术研究所在锗基石墨烯的取向生长机制方面取得突破性进展，发现衬底表面原子台阶与石墨烯晶畴间的Lattice Matching效应对于石墨烯取向生长的重要性，为获得更大尺寸晶圆级的单晶石墨烯材料奠定了实验与理论基础。
近年来，除石墨烯材料以外，二维原子晶体材料包括黑磷、MoS2、六方氮化硼、过渡族金属硫化物等也陆续被发现和制备出来，极大地拓展了二维材料的性能与应用。2014年，陈仙辉、张远波等人成功制备出基于新型二维晶体黑磷的场效应晶体管器件，这是国际学界继石墨烯之后的又一重要进展，其在纳米电子器件应用方面具有极大潜力。2015年，加拿大麦基尔大学(McGill University)与蒙特利尔大学(Université de Montréal)的研究人员将黑磷制造成量子阱场效应电晶体(FET)裸晶，它能够以超过100,000A的电流定值轻松地导通与断开。据预测，这种磷烯FET能够以极低电压作业，实现低功耗作业。另外，中国科学家在国际上率先开展了磷烯的研究，观察到Shubnikov—de Haas量子震荡、整数量子霍尔效应等物理现象，构建出高性能少层黑磷场效应晶体管，为磷烯在新型纳米电子和光电子器件方面的应用奠定了基础。
本次研讨会将围绕石墨烯单晶晶圆及二维原子晶体材料的制备技术及其应用技术发展，探讨国内外石墨烯单晶晶圆及二维原子晶体的研究进展，加强学科交流，提炼关键科学问题，为国内外各单位的专家学者提供一个相互交流的平台，促进各研究团队之间的合作，加快我国石墨烯单晶晶圆及二维原子晶体的研究开发的进程，并加强国际交流。
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