石墨烯是一种仅一个原子层厚的二维晶体,具备优异的物理化学性能,如极佳的导电性、超大比表面积、高度的透光性、化学稳定性等,在电极材料、纳米电子器件、信息存储、生物领域等众多领域具有广阔应用前景。本论文使用低压化学气相沉积方法,研究在铜箔表面制备高质量石墨烯薄膜,使用拉曼光谱仪、场发射扫描电子显微镜等对石墨烯进行表征。石墨烯制备过程中影响因素较多,本论文在保持生长温度、退火时间、生长时间等不变的条件下,研究碳源气体甲烷与氢气浓度比对石墨烯质量、层数等影响。实验结果表明,当甲烷与氢气流量比为1：20时,铜(111)衬底形成石墨烯的2D峰与G峰积分强度比(12D/IG)值为2.75,D峰与G峰积分强度比(ID/IG)值为0.41,表明形成的石墨烯薄膜层数单一,缺陷较少,为本实验中最佳工艺参数。并且实验发现,当甲烷浓度低、氢气浓度高与甲烷浓度高、氢气浓度低两种极端情况均会导致石墨烯趋向于多层生长。当甲烷浓度低、氢气浓度高时,石墨烯的边缘与氢原子共价化合,甲烷裂解出的碳原子扩散到石墨烯与铜表面间区域,形成“倒金字塔”型多层石墨烯；当甲烷浓度高、氢气浓度低时,多余活性碳原子有一定几率在最初石墨烯形核点二次形核生长,并导致多层石墨烯的出现。同时,随甲烷浓度的增加,石墨烯的缺陷类型由边缘缺陷向晶界缺陷转变。因此,石墨烯的生长过程是在甲烷与氢气共同作用下完成。此外,本论文简要研究了铜(111)与铜(200)晶面对石墨烯成膜质量影响,实验结果表明：在相同条件下,铜(111)晶面生长的石墨烯薄膜缺陷明显少于铜(200)晶面,而且铜(200)晶面更容易形成碳原子在表面团簇现象,并且碳原子团聚比石墨烯边缘缺陷或晶界缺陷对石墨烯的质量影响更大。