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热致相变材料在能量储备、光电开关器件和智能涂层等方面具有很大的应用前景。接近室温的相变转换温度（68℃）使得VO2在众多的相变材料中引起广泛关注。在绝缘-金属态的转变过程中,VO2会发生单斜相过渡为四方金红石相,并导致其电学、光学以及磁学性能产生剧烈的变化。VO2的相变特性与其薄膜的质量紧密相关,特别是其表面的连续性和完整性对于相变前后电阻的变化幅度起着重要作用。与此同时,衬底所具备较高的热导率以及与薄膜之间良好的晶格匹配关系都将有助于提高薄膜的结晶质量。SiC作为第三代宽带隙半导体,因其自身的多晶型、高硬度、高热稳定性、高热导率和高击穿电场等优异特性,具有广泛的应用前景,并被认为是下一个取代硅的重要半导体材料。同时发现,多种晶型的SiC与VO2薄膜展出较好的晶格匹配。因此,可尝试将SiC材料作为外延生长VO2薄膜非常有效的衬底。此外,碳化硅的另一个特点是可通过在超高真空环境下高温退火外延生长石墨烯,而石墨烯独特的电学、热学以及对可见光近乎全透过的光学性质使得其成为一种极具应用价值的新型二维材料。尝试在碳化硅衬底上通过引入外延生长的石墨烯作为缓冲层来生长VO2薄膜,能够引入由晶格错配而产生的界面应力,进而达到调控VO2相变温度的目的。因此,将SiC和graphene与VO2结合,不仅在其晶体生长和相变调控上起到积极的作用,还能够极大地拓展VO2在智能窗、太赫兹器件、光电器件开关和传感器等方面的应用范围。基于以上,本学位论文尝试采用不同的制备技术基于碳化硅衬底外延生长VO2薄膜,主要的研究工作如下:（1）利用脉冲激光沉积技术（PLD）在6H-SiC（0001）上外延生长出高质量的VO2薄膜,并且对样品的晶体结构,表面形貌以及相变前后电阻的变化幅度进行了相关的表征与测试。系统的研究了实验过程中6H-SiC衬底的加热温度和VO2的沉积时间对薄膜质量的影响机制。实验结果表明衬底的加热温度达到500℃时非常有利于VO2薄膜在6H-SiC（0001）上外延生长。在此温度下,衬底表面拥有足够的能量,有助于沉积到表面的VO2分子的扩散与结合。通过适当延迟VO2分子的沉积时间能够优化VO2/6H-SiC薄膜表面的连续性和完整性,从而改善其热致相变特性。样品优异的相变特性主要体现在绝缘-金属转变迅速,具有非常窄的热致宽度（ΔT=3.3℃）以及接近5个数量级的电阻变化幅度。基于以上实验结果,通过PLD技术在6H-SiC的碳极性面上生长VO2薄膜。结合表面能和热稳定性等参数,分析了导致碳化硅两种不同极性面上VO2薄膜相变特性差异的潜在因素。样品的RT曲线表明6H-SiC（0001）晶面更易外延生长高质量VO2薄膜单晶。（2）在超高真空环境中对6H-SiC高温加热制备外延石墨烯,并通过适量的Pd原子辅助来实现外延石墨烯的优化生长。研究了Pd含量对碳化硅退火外延生长石墨烯质量的影响。样品经过拉曼光谱表征后呈现出典型的石墨烯拉曼特征峰。与仅对6H-SiC退火的结果相比,在其退火前引入适量的钯原子（Pd）非常有利于提高外延石墨烯的结晶质量。在此基础上,尝试采用分子束外延（MBE）技术在石墨烯上原位生长VO2薄膜。结果表明,外延石墨烯对于VO2的相变温度具有一定的调控作用,且随着VO2薄膜厚度的增加,远离界面,界面应力得到弛豫,导致调控效果逐渐降低。