石墨烯是2004年由英国科学家首先通过胶带机械剥离法制得。自那以后,石墨烯优异的导电率、导热率、机械强度、透光性,使得石墨烯被誉为“神奇的材料”。石墨烯的高比表面积,原子层级的二维特性使其在传感器领域得到了空前的重视,从传统的触觉传感器,位置传感器到超导探测器,粒子探测器,从化学传感器到各种生物大分子,在可以预见的未来我们相信基于石墨烯的传感应用将有更进一步的发展。本文基于浙江大学微纳加工平台,在实验室超净间里完成了石墨烯/硅肖特基结器件的制备工艺,并研究了在不同湿度条件下,石墨烯/硅肖特基结电学特性的变化；制备了一个具有多种工作模式的低功耗湿度传感器,并基于石墨烯/硅肖特基结构,首次创造性地将氧化石墨烯旋涂到石墨烯/硅结构上实现了Gr-X/Gr/Si三层异质结构的实际应用解决方案,论证了氧化石墨烯在湿度传感领域的应用前景。具体的研究内容和成果如下：1、获得了成熟稳定的石墨烯/硅肖特基结器件的制备工艺。依托浙江大学微纳加工平台,在超净间实验室里成功地研制出了石墨烯/硅肖特基器件。2、研究了石墨烯/硅肖特基器件在不同湿度条件下的i-v与c-v的交直流特性,并提出了相关理论。制备出了具有多种工作模式(肖特基结,电阻,电容模式),低功耗的石墨烯异质湿度传感器。通过测试发现,湿度对石墨烯/硅肖特基结的影响是一个综合作用,包括了水分子朗缪尔吸附模型,水分子的p型掺杂理论,水分子渗透理论,这些作用的宏观效果即表现为石墨烯/硅肖特基器件的电阻,电容的变化。3、论证了氧化石墨烯在湿度传感领域的应用前景。通过在石墨烯/硅肖特基结上铺上一层亲水性的氧化石墨烯敏感层制备的异质结器件,氧化石墨烯与水分子的电荷转移增大了电流,通过测量结电流,我们得到了该传感器的初步性能。我们研发制备出的石墨烯/硅肖特基结器件工艺简单,与硅基半导体工艺兼容,能够有望在太阳能电池,光电探测器,各类生化传感器方面有一定的应用。新提出的X/Gr/Si结构能大大增加石墨烯等二维材料的应用范围,拓宽我们对二维材料的认识。