近年来，科研人员在多种绝缘基底上直接生长石墨烯领域开展了一系列工作。Sun等在软化温度约为600℃的普通玻璃上成功生长出了高质量的石墨烯[图2-42（a，b）]。此外，他们还利用乙醇作为碳源，成功制备了25in的石墨烯玻璃[图2-42（c，d）]。除了玻璃基底，在高介电常数基底（如SrTiO3）上也实现了直接生长石墨烯。与低介电常数基底（如SiO2）相比，SrTiO3能够有效减少栅极漏电、提升栅极电容从而获得更佳的栅极调制效果[图2-42（e～g）]。

图2-42　直接在绝缘基底上生长石墨烯 (www.daowen.com)

（a）在熔融玻璃上生长石墨烯示意图；（b）石墨烯玻璃照片；（c）以乙醇为碳源在固态石英玻璃上生长石墨烯示意图；（d）不同时间制备石墨烯玻璃样品照片；（e）在SrTiO3上生长石墨烯示意图；（f，g） 将SrTiO3上生长的石墨烯转移至SiO2和PET上的样品照片

此外，Chen等利用近平衡法直接在SiO2/Si、Si3N4、石英、蓝宝石等多种绝缘基底上成功生长了石墨烯。其中，SiO2/Si上生长的石墨烯能很好地与现有半导体硅工艺相结合，且能直接制备多种器件并进行电学性能表征。与金属基底上制备石墨烯类似，通过对SiO2/Si基底进行预处理同样可以提高制备石墨烯的质量。研究发现，氧能有效提高石墨烯的成核密度。理论计算表明，基底表面上的氧能提高C—C键结合的概率，从而促进石墨烯的生长，这与在金属基底表面引入氧可促进石墨烯生长的结论类似。在绝缘基底上直接生长石墨烯，研究人员采用两步法提高石墨烯的制备质量，即在成核过程中，通过使用较低浓度的甲烷来降低成核密度，而在生长过程中提高甲烷浓度以促进石墨烯的生长。此外，通过调节成核和生长过程中的反应温度也能实现同样的效果。Hwang等利用此方法成功在蓝宝石基底上直接制备了较高质量的石墨烯。h-BN作为一种新型基底，由于其具有良好的绝缘性、原子级平整的台面、没有悬挂键，且晶格常数与石墨烯接近（两者之间的晶格失配度只有1.8％）等特点，用h-BN作为石墨烯的基底能最大限度地保留石墨烯的本征特性，如上所述，研究人员在h-BN表面定向外延生长大面积单晶石墨烯。