进入21世纪以来，纳米金刚石、富勒烯、碳纳米管、石墨烯等新型纳米碳材料的快速发展引起了全世界的广泛关注。当碳材料的尺度缩小到纳米范围时，由于高比表面积或量子效应，一些物理和化学性质发生显着变化并表现出一组独特的性质。新型纳米碳材料具有稳定性好、强度高、比表面积大、资源丰富等特点，是最有前景的前沿材料和引领未来高科技竞争的战略材料。
石墨烯不仅是世界上已知的最强、最硬、最薄的材料，而且在所有已知材料中电阻最低，热导率最高。石墨烯材料按其形状和用途可分为微片（粉末）和薄膜。石墨烯微芯片的制造方法有氧化还原法、分层法、液体剥离法、机械剥离法等，石墨烯薄膜的制造方法包括化学气相沉积法和外延生长法。其中，石墨烯微芯片制造技术已普遍实现产业化，通过化学气相沉积、卷对卷工艺生长和转移大面积石墨烯薄膜的技术也取得了重大突破。