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GaN材料和石墨烯的研究与应用都是全球的前沿热点。一方面因为GaN材料作为第三代半导体材料在微电子器件、光电子器件的广泛应用。另一方面因为石墨烯这一“超级材料”具有高强度、高导电性、高透过率等优异特性。石墨烯与半导体材料的结合使用,将会使石墨烯在半导体领域拥有广阔的应用前景,因此研究石墨烯与半导体复合系统的性质具有重要价值。本论文利用自主设计搭建的双腔CVD系统生长石墨烯,然后用卤化物气相外延方法在石墨烯上生长氮化镓。探索性地研究氮化镓在石墨烯上的生长行为。论文主要分如下几章内容详细讨论:第一章:介绍了氮化镓、石墨烯的结构和性质,描述了氮化镓、石墨烯的主要制备方法[包括:金属有机物化学气相沉积(MOCVD)、化学气相外延(HVPE)和分子束外延(MBE)]以及主要表征手段[包括:扫描电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope, SEM),透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope, TEM),拉曼光谱(Raman)和X射线衍射(X-Ray Diffraction)]。提出氮化镓/石墨烯复合系统的研究意义,并由此确定本论文的工作安排。第二章:详述了双腔CVD系统的研制。腔室部分、气路部分、外围设备部分作分类介绍。第三章:在低压条件下,用CVD方法在铜箔上生长了石墨烯并完成了转移。由表征结果发现,石墨烯的层数主要在1-2层。实验探索了两种石墨烯的转移方法,并成功实现了单层石墨烯的转移。第四章:将石墨烯转移到三种衬底材料上:蓝宝石、MO-GaN、石英衬底,并运用HVPE技术,完成氮化镓的生长。对氮化镓做了SEM、XRD表征并描述了各种衬底上氮化镓的生长行为。表征结果显示,MO-GaN衬底上无论有没有石墨烯插入层,氮化镓外延膜的质量都很高。但在蓝宝石和石英衬底上,由于尚未找到优化的生长参数,表面生长的氮化镓都是多晶结构。