石墨烯(Graphene)，只有單一個原子層厚度(0.34 nm)的石墨薄膜，具有優異的載子傳輸速率(200,000 cm2V-1s-1)、機械強度(1,100 GPa)、光穿透率(>97%)、化學穩定性、耐高曲度彎折，被認為是能取代ITO的候選材料之一，不僅能廣泛運用於穿戴式元件開發，需在嚴苛環境下的元件(如太陽能電光電板)也能提高運作壽命。眾多石墨烯的製造方法中，利用機械剝離石墨材料獲得高結晶性石墨烯的方法是相當簡單且被廣泛應用，不過此方法無法進行大面積生產。化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition, CVD)於過渡金屬基板上成長石墨烯薄膜的為目前的主流方法，具有大面積及高均勻性的優點，相當具有工業化的潛力。然而就目前技術現況來說，化學氣相沉積法製造石墨烯受限於爐管的腔體大小，雖然面積可以達 A4大小，但若要更大的面積，則需要增大石英管的直徑，在產量的成本仍高，無法進入市場應用。若使用連續化設備以化學氣相沉積法合成石墨烯，連續化設備的組裝成本亦相當昂貴，且自動控制的精準度要非常高。

本技術採用批量式化學氣相沉積(Batch to batch chemical vapor deposition, B2B-CVD)，可在有限的腔體內單批次成長大面積石墨烯，將銅箔以繞捲的方式成長，並結合支架以及隔絕層構件，克服銅箔因高溫而黏合的問題。除此之外，本實驗室藉由調整不同的氬氣、氫氣、甲烷比例，溫度、距離、成長時間，尋找到最佳化參數。利用繞捲成長的方法，可以得到面積5 cm×100 cm的大面積石墨烯，晶格大小約為20 μm，其平均片電阻達750 Ω/sq，ID/IG比為0.3，I2D/IG比為0.9，缺陷密度2.43×1012 cm-2，載子遷移率1000 cm2V-1s-1。本技術提供一種可以大面積生產高品質石墨烯的裝置及方法，使用操作簡單、輕便的反應構件，提高批次生產石墨烯的產量，達到工業化與市場化之需求。

本技術的突破性在於，以現有設備來獲得最有效益的大面積合成，利用本技術所提出之隔絕層的高密度繞捲方式可以規模化成長石墨烯，且具有良好的品質，片電阻約為750 Ω/sq ，缺陷密度約為2.43×1012 cm-2。當腔體直徑達8 inch時，產率即可由文獻所提出的5.3 m2/h提升至6.7 m2/h。

1.石墨烯具高透光度(光穿透率為97%)與高導電性且具可撓性，可應用於超高透明導電薄膜。
2.石墨烯為單一原子層，對表面電荷的轉移變化很靈敏，表面容易進行化學修飾，可結合電路設計開發靈敏度極高的生物感測器。
3.將大面積石墨烯轉移至矽基板，有助於GaN在其表面進行磊晶，應用特定利基型光電電子元件。