最近，IBM的研究人员首次实现了在石墨烯表面以97%的准确性在特定的石墨烯基底上沉积如量子点、碳纳米管、层状纳米材料等。这种方法的最大好处在于能够以纳米级分辨率层积各种纳米材料，不失为一种超越摩尔定律的好方法。

早在4年前，IBM投入了30亿美元用来研发纳米电子器件。最近，IBM的研究人员首次实现了在石墨烯表面以97%的准确性在特定的石墨烯基底上沉积如量子点、碳纳米管、层状纳米材料等。采用了纳米材料经典的自上而下和自下而上的混合工艺

1、在碳化硅基底上生长石墨烯，再揭下放在硅/氧化硅晶片上；

2、刻蚀石墨烯，产生层积位点，没被刻蚀的石墨烯充当下一步的电极；

3、在交流电场中使溶液里的纳米材料被附在石墨烯层积位点附近；

4、除去石墨烯层积电极。

这种方法的最大好处在于能够以纳米级分辨率层积各种纳米材料，石墨烯电极使得层积的纳米材料有很好的取向和密度。在石墨烯上层积纳米材料不失为一种跨越摩尔定律的好方法。 "

来自IBM官网的报道：

纳米材料在工业半导体中提供独特的光学和电学特性，在制备过程中需要自下而上的集成， 然而，这也是最具挑战性的研究问题之一。 实质上，当今的半导体制造工艺缺乏在预定的芯片位置沉积纳米材料而没有化学污染的方法。 我们认为石墨烯是地球上最薄，最强，最柔韧和最具导电性的材料之一，可以帮助解决这一制造挑战。

我们的团队是IBM Research-Brazil的工业技术和科学小组，专注于大规模工业应用的纳米材料（百万分之一毫米）的构建和应用。 直到大约30年前，才有可能看到和操纵单个原子和分子。 随着新技术的发展，我们可以实验材料在纳米尺度上的行为。

在我们发表在Nature Communications上的新论文“从大规模设备集成的解决方案中使用石墨烯并指导纳米材料放置”中，我们首次证明了结构化的石墨烯层可以通过转移或合成在标准基板上制备，然后在完成纳米材料沉积后移除，产生具有纳米级分辨率的材料组件，以这种方式使用石墨烯能够在晶片规模和纳米精度下集成纳米材料。

不仅可以在特定的纳米级位置沉积材料，我们还报告了这可以在多个沉积位置并行完成，这意味着可以大规模地整合纳米材料。 该工作已获得专利[US9412815B2]。

石墨烯是能够导电和传播电场的最薄材料。 我们使用电场将纳米材料放置在石墨烯片上：石墨烯（我们设计）的形状和图案决定了纳米材料的放置位置。 这为构建纳米材料提供了前所未有的精确度。 今天，这种方法是使用标准材料完成的，主要是金属，如铜。 但挑战的发生是因为一旦组装完铜，几乎不可能从纳米材料中去除铜，而不会影响性能或完全破坏纳米材料。 石墨烯不仅使我们能够精确地放置纳米材料，而且可以从组装的纳米材料中轻松移除。

重要的是，该方法适用于纳米材料的形状，例如，使用量子点，纳米管和二维纳米片。我们已经使用该方法来构建功能晶体管并测试它们的性能。除了集成电子器件之外，该方法还可用于粒子实验室（微流体）技术中的粒子操纵和捕获[US20170292934A1]。

使用石墨烯进行纳米材料放置的进步可用于制造下一代太阳能电池板，手机和平板电脑中更快的芯片，或探测量子器件，如电控片上量子光发射器或探测器。这种设备能够发射或检测单光子，这是安全通信的先决条件。

诸如此公布的研究证据表明，石墨烯可以使纳米材料的整合成为标准材料（目前使用的）无法做到的。这可以为将其纳入工业规模的电子制造业铺平道路，这是全球最雄心勃勃的研究工作之一，石墨烯旗舰的主要目标。通过与工业合作伙伴合作，我们希望加速知识生成，技术开发和采用这种自下而上的纳米材料整合方法。