石墨烯拥有优良的性能,可以用于电子与光电子器件、复合材料、能量存储和生物医学工程和其他领域。现代石墨烯研究的主要方向为探索新的石墨烯衍生物以及其在产品和器件制造领域中的应用。将石墨烯应用于电子器械或精密元件的制造中可延长其使用寿命,减少安全隐患的存在并提高其安全性能。而目前石墨烯的主要工业制备方式,即CVD法,对温度的要求很高,使得石墨烯的制备过程存在一定难度。本实验利用射频等离子体化学气相沉积（RF-PECVD）系统,使用射频发射器将气相碳源转化为等离子态,降低了反应的温度要求,并成功制备出了微观表面形貌较好、缺陷度较低、综合质量较高的石墨烯薄膜。1、采用单因素变量法设计实验,使用RF-PECVD 400型设备系统成功制备出石墨烯薄膜。探究各实验参数对于样品的影响,阐释其作用机理,并获得最佳制备工艺条件,即温度750℃、反应气压750Pa、反应时间为50min、射频功率在250W、CH4:H2:N2=1.75:2:6的条件下,制备出成相优异的石墨烯薄膜。通过SEM、Raman、XRD、AFM以及XPS等分析方法对制得的薄膜的微观形貌与构成进行表征。2、利用显微硬度测量仪、摩擦系数测试仪以及电化学腐蚀测试仪等仪器,对所制得的石墨烯薄膜样品进行了力学性能表征。通过对其摩擦系数进行分析,研究得出各工艺参数对样品摩擦系数的影响排序为:反应温度＞射频功率＞反应压强＞气体流量比。通过对其显微硬度进行分析,研究得出各工艺参数对成膜显微硬度的影响排序为:反应温度＞气体流量比＞射频功率＞反应压强。3、研究辅助气体氢气在反应过程中对铜基底的还原作用、不定型碳的刻蚀作用以及气相碳源的裂解作用。探索出氢气在实验过程中的最有效使用方法:预处理阶段,温度在500℃时,通入30sccm氢气持续40min,对实验最终成膜质量有着较大的促进效果;在反应过程中,当CH4:H2:N2=1.75:2:6,总流量为97.5sccm的时候,氢气电离出的离子可以高效破坏碳源气体甲烷中的碳氢键,气相碳源等离子程度最大化。