石墨烯是由单层或少层碳原子组成的具有二维平面结构的新材料,由于其具有优异的热力学、电学、光学等性能,使其成为当前材料研究的新热点。到目前为止,有许多方法来制备石墨烯,主要有机械剥离法、氧化还原法、化学气相沉积法等。石墨烯被在广泛的应用于场效应晶体管、传感器、超级电容器和金属基复合材料等领域。但是对于石墨烯在绝缘基体上的生长研究比较少,导致在很多领域限制了石墨烯的应用。本文采用化学气相沉积法,以CH₄为碳源气体,H₂为反应气体,Ar为载气,研究了在不同生长条件下在蓝宝石基体表面生长石墨烯的情况,并对H₂在蓝宝石基体表面的刻蚀情况进行了模拟研究。本论文的主要结论如下:1、研究了在1050℃-1300℃不同生长温度下,蓝宝石基体表面生长石墨烯的情况。结果发现:当生长温度低于1100℃时,没有石墨烯的生成;而当温度超过1100℃时,随着生长温度的升高,I_D/I_G由2.85减小到0.85,I_2D/I_G由0.06增大到0.58,表明石墨烯的生长质量越来越好。2、研究了在10min-30min不同生长时间下,蓝宝石基体表面生长石墨烯的情况。结果表明:随着生长时间的延长,I_2D/I_G由0.56减小到0.42,对水的接触角由81.68°增大到129.96°,表明生长的石墨烯层数在增加,疏水性能也在增强。3、研究了CH₄流量在4 sccm-8 sccm不同流量下,蓝宝石基体表面生长石墨烯的情况。结果表明:CH₄的流量在4sccm时,石墨烯对水的接触角与蓝宝石基体相近,拉曼光谱没有看出石墨烯的生长;CH₄的流量在6 sccm时,拉曼光谱可以看出生成了质量较好的石墨烯;当CH₄的流量增加到8 sccm时,石墨烯对水的接触角很大,从拉曼光谱看出有可能生成了无定形碳或者石墨片。4、模拟研究了H₂对蓝宝石基体表面的刻蚀情况,结果表明:H₂分解产生的H原子与捕获基体中的O原子并使O原子逃离表面Al原子的束缚而被带走。同时通过实验研究,发现了H₂的刻蚀时间对蓝宝石基体刻蚀的影响,发现随着刻蚀时间的延长,刻蚀情况会加重。