如何可以让“石墨烯”看得见？

众所周知，石墨烯只有一个原子层厚度，也就是0.335nm，几乎是透明的（透光度为97.7%），一般情况下是看不见的。

聪明的科学家想出了各种方法来观察这个特殊的二维纳米材料。除去各种高精密的仪器设备，比如原子力显微镜，扫描电镜，拉曼光谱仪等，是否有更简单的方法和设备，让普通人都能观察到石墨烯薄膜呢？

答案是有的！

如果把石墨烯转移在特定的某些衬底上面，肉眼就能观察到石墨烯薄膜了。这种特殊的衬底需要具备哪些特点呢？

最常用的一种衬底是镀有二氧化硅氧化层的单晶硅衬底。研究发现[1]将石墨烯转移到这种特殊衬底上，利用单层石墨烯和氧化层对光线产生干涉，对特定波长的可见光有反射增强效应，调控二氧化硅氧化层的厚度，就可以选择对某种颜色的可见光具有最大的反射增强效应，从而肉眼可以分辨出石墨烯薄膜，利用普通的光学显微镜就能观察到石墨烯表面的形貌特征。


调整氧化层的厚度到90nm或280nm，在波长为550nm处，反射光强度达到最大值，石墨烯和衬底的对比度高达12%，人眼的敏感度也达到最大。借助光学显微镜，利用石墨烯片和周围硅片的颜色差异以及对比度不同，可以确定石墨烯所在的位置和尺寸大小。其中，二氧化硅厚度为300nm时，在白光和绿光下都能清楚分辨石墨烯。尤其在绿光560nm波长下，根据颜色深浅，还可以判定石墨烯片的层数。因此，光学显微镜成为目前表征石墨烯层数最直观有效的方法。