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石墨烯(Graphene)自2004年问世以来，因其稳定的结构、良好的导电和导热能力、透明和柔软的特性，逐渐成为了学术界和工业界的热点。目前，化学气相沉积法已经成为制备石墨烯的主流技术，也有石墨烯应用于微电子器件和平板显示领域的报道。如何制备高质量的晶圆级石墨烯仍然是时下一个重要问题。本文以晶圆级石墨烯的合成、转移为主线，研究了英寸级石墨烯的合成和转移技术，优化了CVD法制备石墨烯的工艺，并探索了石墨烯在抗腐蚀方面的应用。 本文系统研究了4英寸晶圆级石墨烯的合成和转移技术。总结出了利用化学气相沉积法在Cu、Ni等金属上生长大面积石墨烯的技术，并利用湿法转移技术成功将CVD法制备的石墨烯转移至SiO2、玻璃、塑料等绝缘衬底上。此外，我们还对CVD法制备石墨烯的工艺条件进行了优化，涉及反应温度、退火工艺等方面。优化后CVD法生长石墨烯的最低温度可由1000℃降低至700℃。 我们在CVD法制备石墨烯层数可控方面开展了一系列研究。研究发现Cu箔厚度和碳源通入量对CVD法制备石墨烯的层数没有明显影响。这主要是因为CVD法在Cu箔上生长石墨烯是表面吸附-外延生长机理。我们利用Ni金属的催化效应成功在Cu箔上合成了多层石墨烯。研究表明高温条件下Ni金属颗粒渗入Cu箔后形成的铜镍合金区是生长多层石墨烯的关键。 我们研究了石墨烯在抗腐蚀和抗氧化方面的保护能力。实验表明石墨烯在酸性溶液介质中对被其所覆盖的底层金属具有明显的抗腐蚀保护能力。完好无缺陷的单层石墨烯可以阻止腐蚀性溶液与底层金属的接触。CVD法生长的石墨烯通常含有缺陷，但我们利用多层石墨烯堆叠的方法成功克服了上述问题。我们发现石墨烯具有较好的抗氧化能力，其sp2结构形成的隔离层能有效防止氧气分子与底层金属的接触。