単結晶基板と、該基板上にエピタキシャル成長させて形成された銅単結晶薄膜と、該銅単結晶薄膜上に形成されたグラフェンとを備える炭素膜積層体。前記単結晶基板は、サファイア単結晶基板又はダイヤモンド単結晶基板であることを特徴とする請求項1に記載の炭素膜積層体。前記単結晶基板は、原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる表面を有するサファイア単結晶基板又は原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる表面を有するダイヤモンド単結晶基板であることを特徴とする請求項1に記載の炭素膜積層体。前記グラフェンは、減圧下で水素ガス及びメタンガスを用いて熱CVD法により形成したものであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の炭素膜積層体。単結晶基板にエピタキシャル成長させて形成された銅単結晶薄膜上に堆積されたものであることを特徴とするグラフェン。減圧下で水素ガス及びメタンガスを用いて熱CVD法により形成されたものであることを特徴とする請求項5に記載のグラフェン。前記銅単結晶薄膜から剥離して得られる請求項5又は6に記載のグラフェン。本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、従来の銅箔を基板に用いた熱CVDによるグラフェン成膜の課題である、結晶サイズが小さいという問題を解決し、より結晶サイズの大きなグラフェンを形成した炭素膜積層体を提供することを目的とするものである。本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、結晶サイズの大きなグラフェンを形成した炭素膜積層体を得るための新たな手法を見出し、これによりグラフェンが従来法と比較して格段の大面積に形成でき、従来技術における上記課題を解決しうることが判明した。本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったものであり、以下のとおりのものである。[1]単結晶基板と、該基板上にエピタキシャル成長させて形成された銅単結晶薄膜と、該銅単結晶薄膜上に堆積されたグラフェンとを備える炭素膜積層体。[2]前記単結晶基板は、サファイア単結晶基板又はダイヤモンド単結晶基板であることを特徴とする上記[1]の炭素膜積層体。[3]前記単結晶基板は、原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる表面を有するサファイア単結晶基板又は原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる表面を有するダイヤモンド単結晶基板であることを特徴とする上記[1]の炭素膜積層体。[4]前記グラフェンは、減圧下で水素ガス及びメタンガスを用いて熱CVD法により形成したものであることを特徴とする上記[1]~[3]のいずれかの炭素膜積層体。[5]単結晶基板にエピタキシャル成長させて形成された銅単結晶薄膜上に堆積されたものであることを特徴とするグラフェン。[6]減圧下で水素ガス及びメタンガスを用いて熱CVD法により形成されたものであることを特徴とする上記[5]のグラフェン。[7]前記銅単結晶薄膜から剥離して得られる上記[5]又は[6]に記載のグラフェン。本発明の、単結晶基板上にエピタキシャル成長させて形成された銅単結晶薄膜上にグラフェンを堆積してなる炭素膜積層体によれば、従来と比較して格段に結晶サイズの大きな10mmクラスグラフェンの作成が可能となる。これによりこれまで数十μmのグラフェンを用いて開発が行われてきた、グラフェントランジスタなどの超高性能電子デバイスの作成が容易となる。さらに超高性能デバイスの集積化なども可能となり、さまざまな機能をもつグラフェンデバイスの作成が可能である。グラフェンは、SP2結合した炭素原子による平面状の単層炭素膜である。グラフェンについては非特許文献1に詳述されている。本発明の結晶サイズの大きなグラフェンを形成した炭素膜積層体は、主として特定の製造条件を採用することに基づくものである。その結晶サイズの大きなグラフェンを形成した炭素膜積層体は、平坦性の良好なサファイア0001単結晶基板上にエピタキシャル成長させて作成した銅111単結晶薄膜をグラフェン合成の基材として使用する。さらに熱CVD法により、その作成条件として原料ガスの濃度やモル比、反応時間などを選定することが望ましい。本発明に先立って上記非特許文献1、非特許文献2に開示される方法により銅箔基材を用いて、熱CVDによるグラフェンの成膜を行った。銅箔は多結晶体であるため、その表面は異なる面方位をもつ領域に区分されている。そこでラマン分光測定により形成されるグラフェンが銅箔表面にどのように分布するかを測定した。さらに銅箔表面の結晶学的な面方位分布を後方散乱電子回折法により測定した。これらの測定により、グラフェンは銅箔表面の銅面、銅面の領域に、好ましくは銅面の領域に成膜されることが分かった。一方、銅箔表面の銅面の領域にはグラフェンはほとんど成膜されないことが明らかとなった。このようにして本発明では、グラフェンは結晶学的な銅111面上に堆積させることが好ましいことを見出した。以上の結果から、結晶サイズの大きなグラフェンを作成するためには、銅面の領域をもつ銅表面を成膜の基材として使用する。したがって、大面積のグラフェンの成膜には、結晶学的な面をもつ単結晶の銅を用いることが好ましい。結晶学的な面を表面にもつ単結晶の銅のバルクを準備するのは、技術的には可能である。しかし単結晶の銅のバルクは高額であり、工業的に不向きである。表面が結晶学的な面をもつ単結晶の銅を準備するためには、単結晶基板上にエピタキシャル成長により銅単結晶薄膜を作成するのが工業的により現実的である。このようにして、結晶サイズの大きなグラフェンを得るためには、単結晶基板と、基板上にエピタキシャル成長させて形成された銅単結晶薄膜と、銅単結晶薄膜上に堆積されたグラフェンとを備える炭素膜積層体を作成する以上の知見および考察から、結晶サイズの大きなグラフェンの成膜のために表面が結晶学的な面をもつ単結晶の銅薄膜単結晶薄膜というの準備を行った。さまざまな基材上への銅の単結晶成長の実験により、発明者らはマグネトロンスパッタリング法による成膜により、単結晶基板に銅単結晶薄膜がエピタキシャル成長することを見出した。さらに、結晶サイズの大きなグラフェンを得るためには、サファイア単結晶基板上にエピタキシャル成長させて形成された銅単結晶薄膜と、銅単結晶薄膜上に堆積されたグラフェンとを備える炭素膜積層体を作成する。前述のように、本発明では結晶サイズの大きなグラフェンの成膜には、銅単結晶薄膜が好ましいことを見出した。グラフェンは炭素原子1層の2次元結晶であるので、その結晶サイズは銅単結晶薄膜表面の平坦性に大きく影響を受けると考えられる。そこで本発明では、銅単結晶薄膜のエピタキシャル成長の基板として、原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる表面をもつサファイア単結晶基板を用いることとした。図1はこのサファイア単結晶基板表面の原子間力顕微鏡像である。このように縞模様のコントラストが分かるが、これは原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップによるものであり、きわめて平坦な単結晶表面に特有のものである。本発明では、銅単結晶薄膜のエピタキシャル成長の基板として、原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる表面をもつサファイア単結晶基板を用いた。原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる表面をもつ単結晶基板とは、どのような基板かを以下に説明する。図2-1は通常の平坦性の良くない凹凸のある結晶表面の断面を示す模式図である。これに対して、図2-2及び図2-3は、それぞれ原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる平坦な結晶表面の断面を示す模式図及び上から見た模式図である。なお、図2-2中、破線---は、実際の表面の傾斜を示し、一点破線---は、結晶学的な表面の結晶方位を示している。きわめて良好な表面平坦性が出現すると、図2-2、図2-3に示すように、原子レベルで平坦なテラスと原子層の高さの段差、すなわち原子層ステップが周期的に表れる。テラスは結晶学的な表面の結晶方位---と実際の表面の傾斜---とのなす角度θによって決まる幅をもつ。このような表面を原子間力顕微鏡で観察すると図1のような縞模様のコントラストを得る。なお、結晶サイズの大きなグラフェンの成膜のためには、原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる表面をもつ単結晶基板にエピタキシャル成長させた銅単結晶薄膜を用いることが好ましい。したがってサファイア単結晶基板の他にも、銅単結晶薄膜をエピタキシャル成長することができ、かつ原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる表面を形成可能な単結晶材料が使用可能である。たとえば、ダイヤモンド単結晶基板は使用可能であると考えられる。本発明では、原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップからなる表面を有するサファイア単結晶基板と、基板上にエピタキシャル成長させて形成した銅単結晶薄膜と、銅単結晶薄膜上に堆積されたグラフェンとを備える炭素膜積層体を形成し、結晶サイズの大きなグラフェンを得た。以下に実施例の詳細について述べるが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。図3は、本発明に係る炭素膜積層体を示す概略図である。炭素膜積層体10は、サファイア単結晶基板12と、基板12上にエピタキシャル成長させて形成された銅単結晶薄膜14と、銅単結晶薄膜上に堆積されたグラフェン16とを備える。サファイア単結晶基板への銅単結晶薄膜のエピタキシャル成長には、直流マグネトロンスパッタリング法を用いた。サファイア単結晶基板をスパッタリング装置内に設置した基板加熱が可能な基板ステージに設置した。サファイア単結晶基板の詳細なスペックは以下のとおりである。製造販売元:株式会社信光社品名:サファイアSTEP基板材質:Al2O3面方位:大きさ:10mm×10mm×厚さ0.5mm研磨:片面面方位公差:0.3°以下平行度:幅10mmの基材の端と端で0.020mm以下平坦度:光学的な測定限界以下表面形状:原子レベルで平坦なテラス面と原子層ステップ図1参照スパッタリング成膜装置を圧力2.0×10-4Pa以下まで排気した後、成膜用基板を100°Cに加熱し保持した。その後、ガス圧1.3×10-1Pa、パワー100Wで成膜を行い、サファイア単結晶基板上に厚さ1μmの銅単結晶薄膜を形成した。詳細な成膜条件は以下のとおりである。蒸着材料:銅予備排気:2.0×10-4Pa放電気体:アルゴン放電電力:100W放電電流:370~380mA放電電圧:338~340V放電気体圧力:1.3×10-1Pa放電時間:28分6秒設定膜厚:1000nm基板温度:約100°Cサファイア単結晶基板に銅単結晶薄膜がエピタキシャル成長していることを、X線回折測定により確認した。使用したX線回折装置は、株式会社リガク製X線回折測定装置RINT2100XRDDSCIIであり、ゴニオメーターは理学社製UltimaIII水平ゴニオメーターである。このゴニオメーターに薄膜標準用多目的試料台を取り付けてある。上記の手法で作成した厚さ1μmの銅薄膜をサファイア単結晶基板についたままX線回折測定を行った。X線は銅CuのKα1線を用いた。X線管の印加電圧電流は40kV、40mAであった。X線の検出器にはシンチレーションカウンターを用いた。試料表面に対して角度θでX線を照射し、X線の検出器を照射X線の方向からθの2倍角度2θの位置に置き、2θ角を40度から100度まで0.05度きざみで回転しながらしたがって同時に、θを20度から50度まで0.025度きざみで回転しながら、それぞれの2θ角で試料から散乱するX線の強度を測定した。この測定方法は一般的に2θ‐θ測定と呼ばれるものであり、試料表面に平行な結晶面によるX線の反射を検出するものである。測定に用いたコンピュータープログラムは、株式会社リガク製RINT2000PCソフトウェアWindows登録商標版である。図4に測定したX線回折のスペクトルを示す。使用したX線は銅CuのKα1線である。2θが43.4°に明瞭なピークがあることがわかる。このピークは銅の111反射によるものである。また2θが95.4°に弱いピークがあるが、これは銅の222反射によるものである。もしこの銅薄膜が表面に平行な面や220面の成分をもつのであれば、それぞれ2θが50.6°、74.3°にピークが観測されるが、それらのピークはまったく観測されなかった。以上のことからこの銅薄膜からは表面に平行な111面による結晶で構成されており、111単結晶であることが明らかとなった。このように、サファイア単結晶基板に銅単結晶薄膜がエピタキシャル成長することを確認した。本発明では、サファイア単結晶基板にエピタキシャル成長させて作成した銅単結晶薄膜の表面にグラフェンを熱CVD法により形成した。これにより図3に示すようなサファイア単結晶基板と、基板上にエピタキシャル成長させて形成した銅単結晶薄膜と、銅単結晶薄膜上に堆積されたグラフェンとを備える炭素膜積層体を得た。熱CVDに必要な加熱装置には、試料の急速加熱冷却と温度の精密制御を行うことが可能な、赤外線ゴールドイメージ炉を用いた。使用した加熱炉はアルバック理工株式会社製MINILAMPANNEALERMILA3000PNであった。成膜は以下の手順で行った。1サファイア単結晶基板にエピタキシャル成長させて作成した銅単結晶薄膜をサファイア基板ごと加熱炉の石英製サンプルステージに乗せた。2加熱炉を閉め、3×10-4Pa以下まで予備真空排気した。3水素ガスを2SCCM流し、加熱炉内の圧力を5.3Paに保った。4この状態で加熱を開始し、基材の温度を室温から1000°Cまで5分間かけて上昇させた。5基材の温度が1000°Cに達したと同時に、温度を1000°Cに保ちながら、水素ガス2SCCMに加えてメタンガス35SCCM流し、圧力を5.3Paから66.5Paに上昇させた。圧力を上昇するのに1分20秒ほど時間を要した。6温度1000°C、水素ガス2SCCM、メタンガス35SCCM、圧力66.5Paを維持し、グラフェンの成膜を行った。成膜時間は20分間であった。7上記状態を20分間保って成膜を行った後、成膜を終了した。終了の手順は、メタンガスを止める→水素ガスを止める→真空排気をスタート→加熱ストップ、で行った。終了手順に要した時間は10秒以下であった。8加熱炉内を真空排気して1×10-3Pa以下の圧力に保ちながら、成膜済みの基材を冷却した。加熱を終了してから300°Cまで冷却するのに要した時間はおよそ6分、100°Cまで冷却するのに要した時間はおよそ19分であった。9成膜済みの基材が100°C以下に冷却されたのを確認し、真空排気を停止、その後加熱炉に空気を導入して成膜済みの基材を取り出した。本発明のサファイア単結晶基板と、基板上にエピタキシャル成長させて形成した銅単結晶薄膜と、銅単結晶薄膜上に堆積されたグラフェンとを備える炭素膜積層体のグラフェンの品質を評価するためにラマン分光測定を行った。図5に測定したグラフェンのラマン散乱分光スペクトルを示す。測定装置は株堀場製作所製XploRA型機であり、励起用レーザーの波長は632nm、レーザービームのスポットサイズは直径1ミクロン、分光器のグレーティングは600本、測定時間は5秒で2回測定して積算したものである。測定はサファイア単結晶基板上の銅単結晶薄膜にグラフェンがついたままの状態で行った。図5に示すように、なだらかなバックグラウンドの上にラマンシフトが2670cm-1付近と、1590cm-1にそれぞれ明瞭なピークが観測された。1590cm-1付近のピークは炭素の正常六員環によるものでGバンドとよばれる。2670cm-1付近のピークはGバンドの倍音によるものであり、2Dバンドと一般的に呼ばれている。なだらかなバックグラウンドは、基材の銅薄膜の蛍光によるものである。またグラフェンのラマンスペクトルには1358cm-1付近にピークが観測されることがあるが、これは炭素の正常六員環の欠陥によるものであり、Dバンドと呼ばれている。図5にはDバンドのピークは見られず、したがって本発明の手法で作成したグラフェンは欠陥のほとんどない結晶性の良好な膜であることを示している。グラフェンのラマンスペクトルの2DバンドとGバンドの強度比で、膜を構成するグラフェンの層数を同定することができる上記非特許文献1参照。非特許文献1によれば、2Dバンドの強度IとGバンドの強度Iとの比が、I/I≧2、となる場合、膜は、1層又は2層のグラフェンで構成されるとされている。図5の2DバンドとGバンドのピークをそれぞれのバックグラウンドを差し引いてフィッティングし、ピークの面積を算出して強度比を求めたところ、I/I=3.27であった。したがって、このラマン測定を行った領域はグラフェンであることがわかった。次に、図6に示すような10mm角の炭素膜積層体表面の5箇所を選択し、それぞれ20μm角の領域でレーザービームスポットのサイズである1μmきざみで20μm角の領域を埋めつくすように、すなわち1箇所につき測定点数21×21=441点ずつ、ラマン測定を行った。その結果、5箇所のうちの1箇所でのみ441点中の数点でDバンドが観測されたのを除いて、残りの4箇所では、441点のすべてでI/I≧2となった。したがって本発明の炭素膜積層体は、その表面のほぼ全ての場所でグラフェンの領域が20μm角以上あることが分かった。次に10mm角の炭素膜積層体表面の中心部で、150μm角の領域でレーザービームスポットのサイズである1μmきざみで150μm角の領域を埋めつくすように、測定点数151×151=22801点でラマン測定を行った。図7はこの測定の結果を示すものである。白い領域ではI/I≧2であり、黒い領域ではI/I<2またはDバンドが観測された。このように150μm角のほぼ全測定領域全測定点22801点中の18840点でI/I≧2であり、150μm角のほぼ全領域でグラフェンが形成されていることがわかった。したがって本発明の炭素膜積層体は、グラフェンの領域が150μm角以上あることが分かった。次に10mm角の炭素膜積層体表面の全域で、200μmきざみでラマン測定を行った。図8はこの測定の結果を示すものである。白い領域ではI/I≧2であり、黒い領域ではI/I<2またはDバンドが観測された。このように10mm角のほぼ全測定領域全測定点2601点中の2131点でI/I≧2であり、10mm角のほぼ全面でグラフェンが形成されていることがわかった。以上のように、本発明のサファイア単結晶基板と、基板上にエピタキシャル成長させて形成した銅単結晶薄膜と、銅単結晶薄膜上に堆積されたグラフェンとを備える炭素膜積層体により、従来の銅箔を用いたグラフェンの熱CVD合成と比較して、格段に結晶サイズの大きなグラフェンを得ることが可能となった。また、本発明の炭素膜積層体において、銅単結晶薄膜の表面に堆積されたグラフェンを、該銅単結晶薄膜から剥離することにより、結晶サイズの大きなグラフェンを得ることができる。