石墨烯本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。

石墨烯有非常獨特的光學(xué)性質(zhì)。雖然只有一層原子，但是它在整個可見光直到紅外的波長范圍內(nèi)都可以吸收入射光的2.3%，這個數(shù)字和石墨烯的其他材料參數(shù)沒有關(guān)系，是由量子電動力學(xué)決定的[6]。吸收的光會導(dǎo)致載流子(電子和空穴)的產(chǎn)生，石墨烯里面載流子的產(chǎn)生和輸運都和傳統(tǒng)的半導(dǎo)體有很大不同。這使得石墨烯很合適用來做超快的光電感應(yīng)設(shè)備，據(jù)估計，這樣的光電感應(yīng)設(shè)備有可能能以500GHz的頻率工作，用于信號傳輸?shù)脑?，每秒鐘可以傳?000億個0或者1,可以在1秒內(nèi)完成兩張藍光光碟內(nèi)容的傳輸。

美國IBM Thomas J.Watson Research Centre的專家們利用石墨烯，制造出了可以工作在10GHz頻率的光電感應(yīng)設(shè)備。首先，用“撕膠帶法”在覆蓋有300納米厚二氧化硅的硅襯底上面準備好石墨烯小片，然后在上面做出間隔為1微米寬度為250納米的鈀-金或者鈦-金電極。這樣，就得到了一個以石墨烯為基礎(chǔ)的光電感應(yīng)設(shè)備。

石墨烯光電感應(yīng)設(shè)備的示意圖和實際樣品的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。圖中的黑色短線對應(yīng)5個微米，金屬線之間的距離是一個微米。

通過實驗，研究者們發(fā)現(xiàn)，這種金屬-石墨烯-金屬結(jié)構(gòu)的光電感應(yīng)設(shè)備比較高可以達到16GHz的工作頻率，并且可以高速工作在從300納米(近紫外)到6微米(紅外)的波長范圍內(nèi)，而傳統(tǒng)的光電感應(yīng)管則不能對波長較長的紅外光響應(yīng)。石墨烯光電感應(yīng)設(shè)備的工作頻率還有很大的提高余地，優(yōu)越的性能使得它有著廣泛的包括通訊、遙控、環(huán)境監(jiān)測在內(nèi)的應(yīng)用前景。

目前，國內(nèi)石墨烯企業(yè)均在各個領(lǐng)域開始布局，并實現(xiàn)相應(yīng)的產(chǎn)品輸出。