石墨烯是由單層碳原子構成的零帶隙的二維晶體，具有狄拉克錐型的線性能帶結構、超高的載流子遷移率及寬帶光照應等特性。
        石墨烯現在是世上薄卻也是鞏固的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；導熱系數高達5300 W/m·K，高于碳納米管和金剛石，比鉆石還鞏固，強度比世界上較好的鋼鐵還要高上100倍，常溫下其電子遷移率逾越15000 cm2/V·s，又比納米碳管或矽晶體（monocrystalline silicon）高，而電阻率只約10-6Ω·cm，比銅或銀更低，為現在世上電阻率較小的材料。    由于它的電阻率極低，電子的移動速度極快，因而被等候可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或電晶體。由于石墨烯實質上是一種透明、杰出的導體，也合適用來制作透明觸控螢幕、光板、甚至是太陽能電池。
石墨烯的制備方法：
1、機械剝離法
    機械剝離法是使用物體與石墨烯之間的抵觸和相對運動，得到石墨烯薄層材料的方法。這種方法操作簡略，得到的石墨烯一般保持著無缺的晶體結構。
2、氧化還原法
    氧化還原法是經過運用硫酸、硝酸等化學試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化，增大石墨層之間的間距，在石墨層與層之間插入氧化物，制得氧化石墨（Graphite Oxide）。
3、取向附生法
    取向附生法是使用生長基質原子結構“種”出石墨烯，首先讓碳原子在1150℃下滲入釕，然后冷卻，冷卻到850℃后，之前吸收的許多碳原子就會浮到釕外表，鏡片形狀的單層的碳原子會長成無缺的一層石墨烯。
4、碳化硅外延法
    SiC外延法是經過在超高真空的高溫環境下，使硅原子進步脫離材料，剩下的C原子經過自組方法重構，然后得到基于SiC襯底的石墨烯。這種方法可以獲得高質量的石墨烯，可是這種方法對設備要求較高。
5、赫默法
    經過Hummer法制備氧化石墨；將氧化石墨放入水中超聲松散，構成均勻松散、質量濃度為0.25g/L～1g/L的氧化石墨烯溶液，再向所述的氧化石墨烯溶液中滴加質量濃度為28%的氨水；將還原劑溶于水中，構成質量濃度為0.25g/L～2g/L的水溶液；將制造的氧化石墨烯溶液和還原劑水溶液混合均勻，將所得混合溶液置于油浴條件下攪拌，反響結束后，將混合物過濾洗刷、烘干后得到石墨烯。
6、化學氣相堆積法
     化學氣相堆積法即（CVD）是運用含碳有機氣體為材料進行氣相堆積制得石墨烯薄膜的方法。這是出產石墨烯薄膜較有效的方法。