為了提高低維材料器件的性能，人們嘗試了多種方法來減少無序效應，包括：熱退火、等離子體處理、原子力顯微鏡表面清潔、氮化硼封裝、懸浮器件制備等等。迄今為止最成功的方法是六方氮化硼（hBN）封裝法。氮化硼是一種原子級平整的寬帶隙二維層狀絕緣體。多項實驗表明被封裝的二維材料器件表現出超高電荷均勻性、超高載流子遷移率和亞毫米級平均自由程。然而，由于這種機械封裝的效率較低，而且只能用來制備微米級尺寸的樣品，因此目前僅用于科研領域，難以滿足未來先進微電子產業的需要。

針對這一問題，上海交通大學史志文教授團隊開發出一種全新的制備方法，實現了GNR在hBN層間的嵌入式生長，而且樣品質量極高。研究發現，這種GNR具有多種優異的結構特征，包括統一的zigzag手性結構，小于5納米的寬度，以及亞毫米量級的長度。這些結構特征主要來源于hBN層間沿zigzag方向的超潤滑特性（近零摩擦損耗）。由于這種高質量GNR在生長的同時就被氮化硼“原位封裝”，其結構和性質可以免受外界環境因素和微納加工的影響，GNR場效應晶體管展現出優異的性能：載流子遷移率達4,600 cm²V^–1s^–1，開關比可達10⁶。亞閾值擺幅約100 mV dec^–1等。

在生長過程中，GNR會在生長驅動力的作用下不斷嵌入到hBN層間，其中涉及GNR與hBN之間的相對滑移以及GNR和hBN的不斷形變。研究人員基于前期開發的針對層狀材料的計算方法，對GNR在hBN的層間滑移過程進行了精細的分子動力學模擬（圖三（a-f））和第一性原理計算（圖三（g））。

結果表明，施加相同大小的推力，zigzag GNR插入hBN層間的長度最大，扶手椅型（armchair） GNR次之，hBN表面上的GNR運動距離最短。進一步的機理分析發現GNR在hBN表面的滑移勢能面中僅存在局域化的低能區，GNR滑動時必須越過較大的能壘，從而導致了可觀的能量耗散和較大的摩擦力；而GNR在hBN層間的滑移勢能面中存在連續的低能谷，沿著連續低能谷GNR可以進行近乎無摩擦的滑動。上述分析很好的解釋了層間GNR的長度遠大于在hBN表面上的生長結果。此外， 在沿著連續低能谷進行滑動時，armchair和zigzag GNR都會發生一定的側向位移，而連續低能谷位置的差異使得armchair GNR發生的側向位移顯著大于zigzag GNR，且第一性原理計算結果表明armchair GNR嵌入導致的hBN在垂直方向彎曲的形變能也比zigzag GNR更大。這些結果也很好的解釋了層間嵌入式生長對GNR手性的選擇性。