高频电子学

　　该项任务旨在针对基于石墨烯的高频电子技术的开发制定长期愿景。具体目标包括：优化关键的加工技术，涉及接触电阻、栅极堆栈、钝化、带隙工程和不同二维材料的整合；确定制造石墨烯基高频集成电路面临的关键技术瓶颈，并开发相应的解决方案；针对石墨烯基高频器件的制造提出新理念；针对材料、流程和器件定义相应的标准化途径；将石墨烯视为下一代高性能电子材料，制定清晰、详细的开发路线图。

　　光电子学

　　该项任务旨在通过石墨烯电子和光子组件（如激光器、开关、光波导、光频3 转换器、放大器、空腔、调制器、光检测器、纳米光子组件、超材料、太阳能电池等）的融合与集成，创建新的石墨烯光子学和光电子学领域。这需要针对石墨烯及相关的二维层状材料开发不同的制造方法。此外，还需提供广泛的理论支持，以促进对石墨烯及二维材料光学行为和光电响应的理解。

　　传感器

　　该项任务旨在开发基于石墨烯薄膜的传感器件，特别是开发灵敏度高、用途广的传感器件，并通过建模对其进行原理验证。具体任务包括：样品制备与基础测试；传感器工作原理描述；通过建模进行技术和可行性评估。

　　柔性电子学

　　该项任务旨在研究石墨烯在柔性电子器件和系统开发所需的关键技术方面的用途，涉及材料与制造过程、灵活的能源解决方案、柔性射频电子学和无线连接方案、柔性传感器、柔性无源电子技术、面向柔性电子学的系统级平台等领域。

　　与招标公告同时发布的还包括一份石墨烯科技路线图。该路线图计划每两年更新一次，旨在为基于石墨烯、二维晶体和混合系统产品的开发提供指导。

　　二、石墨烯特性、应用以及发展状况

　　2004年，两位俄裔英籍科学家将石墨烯成功从石墨中分离。石墨烯集合世界上最优质的各种材料品质于一身。石墨烯无疑是过去十年，乃至未来几十年，所有材料“明星”中最耀眼的一颗。如果说20世纪是硅的世纪，神奇的石墨烯则是21世纪新材料的宠儿。

　　虽然发现至今尚不足十年，石墨烯却不断在科学界、产业界引发一轮轮波澜。随着人们对它的认识逐渐明晰，其神秘面纱就像发现之初那样被一层层揭开——薄且坚硬，透光度好，导热性强，导电率高，结构稳定，电子迁移速度快，能在常温下观察到量子霍尔效应……

　　从假设到现实

　　石墨烯的发现，之所以意义重大，是因为它创造了诸多“纪录”

　　石墨烯是构成石墨、木炭、碳纳米管和富勒烯等碳同素异形体的基本单元材料，是一种二维晶体。

　　石墨烯的结构一直被认为只存在于理论之中，无法单独稳定存在。直至2004年，英国物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地从石墨中分离出石墨烯，才证实它可以单独存在。

　　最初，科学家从石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。通过反复的操作，石墨片变得越来越薄。最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。

　　石墨烯是世上最薄的材料。

　　“石墨烯只有0.34纳米厚，十万层石墨烯叠加起来的厚度大概等于一根头发丝的直径，人们用肉眼是看不见它的。”中科院重庆研究院微纳制造与系统集成研究中心副主任史浩飞接受《中国科学报》记者采访时如此描述。

　　石墨烯是人类已知强度最高的物质。

　　它比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。

　　哥伦比亚大学的物理学家用金刚石制成的探针测试石墨烯的承受能力，在被实验的石墨烯样品微粒开始碎裂前，它们每100纳米距离上可承受的最大压力竟然达到了2.9微牛左右。这意味着，“如果用石墨烯制成包装袋，那么它将能承受大约两吨重的物品”。