在微电子和集成电路技术高速发展的今天,石墨烯由于其独特的六角结构赋予了其独特的半导体特性,成为能够取代硅材料的最理想的半导体材料,此外其还有很好的机械性能、很高的热导率和良好的透光性等很多优异性能,再加上其储量丰富,自其出现以来走进了越来越多研究者的视线。本文首先用化学沉积的方法以铜片为基片,生长了质量较好的石墨烯材料,对其进行转移并用多种手段对其进行表征测试和性能研究,本文的研究内容和结果如下:(一)用化学沉积法在铜箔上生长了石墨烯结构,表征结果表明制备的石墨烯为单层,且具有石墨烯片的典型特征。(二)研究生长参数对实验结果的影响。采取控制变量的实验方法,生长过程中依次改变甲烷和氢气分压比(7:1,8:1,9:1,10:1)和生长时间(10 min,20 min,30min,40 min)。表征结果表明,通过改变生长过程中甲烷和氢气的分压比可以控制石墨烯的厚度和层数,通过改变时间可以控制石墨烯在基片上的覆盖率,7:1分压比下生长30 min,最容易得到质量较好、尺寸较大的石墨烯。(三)为了研究铜片U型折叠放置方式对石墨烯厚度均匀性的影响,选择水平放置的铜片、折叠成U型上下层间距为5 mm、折叠成U型上下层间距为10 mm的铜片为生长基片,设计实验并从两个角度解释了生长过程中的气体动力学行为,最后对实验结果进行了预期:U型折叠放置间距较小的铜片上生长的石墨烯具有最好的厚度均一性。(四)对石墨烯的转移方法进行研究,转移后的石墨烯片状结构更为清晰;对转移到二氧化硅上的石墨烯进行原子力显微镜表征,表征结果表明,石墨烯表面较为平整,厚度较为均匀;研究了转移后退火过程对材料的影响,表征结果表明退火对于减小表面粗糙度、去除PMMA等杂质有明显作用。(五)对生长的石墨烯进行光电性能测试分析。用分光光度计和IV测试仪对石墨烯的透光率和电学性能进行测试,表征结果表明几乎不同波段的透光率都在80%以上,具有一定的导电性;制备了Graphene-AZO异质结,表征结果表明其IV曲线没有呈现整流特征,说明其没有形成势垒,还需要进一步对石墨烯掺杂进行研究。