石墨烯是近年来研究火热的新材料，由于独特的晶体结构，石墨烯具有机械强度高、弹性好、化学性质稳定、导热性优、导电性好、透光性高等优点，在电子学、光子学领域具有广阔市场前景。普通石墨烯一般是多晶结构，存在晶界缺陷问题，采用改进方法生产得到的石墨烯单晶，性质更为卓越，可用于制造晶圆。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年石墨烯单晶行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，石墨烯制备主要采用化学气相沉积法（CVD），这是目前工业领域生产石墨烯的主流工艺。普通CVD法生产得到的石墨烯是多晶石墨烯，为规避晶界缺陷问题、进一步提高石墨烯性质，科研领域对CVD法进行改进，生产得到石墨烯单晶，并且其生长速度大幅提升，为石墨烯单晶在晶圆领域的规模化应用奠定了基础。
2015年，中科院上海微系统与信息技术研究所团队，在国际上首次实现石墨烯单核控制形核和快速生长，成功研制1.5英寸石墨烯单晶。2016年，南方科技大学团队利用化学气相沉积法在1000℃左右热解甲烷气体环境中，将多晶铜衬底上石墨烯单晶的生长速度提高了150倍，达到60μm/s。2019年，武汉大学团队在液态金属化学气相沉积策略的基础上，将大型石墨烯单晶在液态铜上的生长速度提高到79μm/s。
石墨烯单晶可用来生产晶圆，晶圆是制备芯片的基础。我国芯片严重依赖进口，根据海关总署公布的数据显示，2021年1-12月，我国集成电路进口金额到达27934.8亿元，较2020年增长15.4%。在中美贸易摩擦日益加剧、美国对华为等国内企业芯片断供背景下，我国集成电路自主研发生产需求极为迫切。石墨烯单晶成为新型晶圆制造材料，有望推动我国芯片行业发展。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年石墨烯单晶晶圆行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，目前，全球芯片制造以硅为主要原料，台积电已经具备2nm芯片生产实力，我国与台积电以及美国企业、韩国企业相比，芯片研发生产实力弱。石墨烯单晶可替代传统硅材料用来制造晶圆，石墨烯单晶晶圆的稳定性与性能与传统硅晶圆相比均得到大幅提升，为实现弯道超车，我国在石墨烯单晶晶圆领域的研发投入力度不断加大。
2020年，中科院上海微系统与信息技术研究所团队，研发出8英寸石墨烯单晶晶圆，并实现中试生产，产品在尺寸与性能方面均处于国际领先地位，目前，仅有我国具备8英寸石墨烯单晶晶圆生产能力。
新思界
行业分析人士表示，国产石墨烯单晶晶圆成功研发问世并实现小批量生产，且利用石墨烯单晶晶圆制造芯片无需光刻机，若未来能够实现芯片量产，我国有望打破现有国内芯片市场被国外企业垄断的格局。由此来看，石墨烯单晶以及石墨烯单晶晶圆行业未来发展前景极为广阔。
