众所周知，石墨烯是单层的二维碳原子结构。石墨烯哪家好，单层的石墨烯性能，用途。然而，在某些应用研发方面，单层的石墨烯却并不能要求。特定层数的石墨烯成为有关研究人员的追求目标。因此，石墨烯层数控制早已经成为一项热门研究。然而对这一目标的研究却鲜有进展。近期，上海微系统与信息研究所信息功能材料重点实验室SOI材料课题组在层数可控石墨烯薄膜制备方面取得新进展。课题组设计了Ni/Cu体系，并利用离子注入引入碳源，通过控制注入碳的剂量，成功实现了对石墨烯层数的调控。石墨烯纤维
上海微系统所SOI材料课题组围绕石墨烯层数控制问题，结合Ni和Cu在CVD法中制备石 墨烯的特点，利用两种材料对碳溶解能力的不同，设计了Ni/Cu体系(即在25 μm厚的Cu箔上电子束蒸发一层3 nm的Ni )，并利用半导体产业中成熟的离子注入将碳离子注入到Ni/Cu体系中的Ni层中，通过控制注入碳离子的剂量(即4E15 atms/cm2剂量对应单层石墨烯，8E15 atoms/cm2剂量对应双层石墨烯)，经退火后成功实现了单、双层石墨烯的制备。
离子注入是指把掺杂剂的原子引入固体中的一种材料改性方法。简单地说，离子注入的过程，就是在真空系统中，用经过加速的，要掺杂的原子的离子照射（注入）固体材料，从而在所选择的区域形成一个具有性质的表面层（注入层）。与传统的CVD制备石墨烯工艺相比，离子注入具有低温掺杂、的能量和剂量控制和高均匀性等优点，采用离子注入法制备石墨烯单双层数受碳注入剂量的影响，与气体的体积比、衬底厚度以及生长温度无关。此外，离子注入与现代半导体相兼容，有助于实现石墨烯作为电子材料在半导体器件领域真正的应用。