石墨烯以其杰出的电学性质、优异的热力学稳定性和良好的机械强度,引起了学术界、工业界的广泛关注。近年来,纳米复合材料、储能器件和智能传感器的快速发展,给石墨烯的制备应用研究带来了极大的推动力。将氧化石墨烯还原制备得到石墨烯是一种工艺简单且成本低的石墨烯制备方法,是很有希望成为工业化制备石墨烯的路径之一。与此同时,从固态碳源中提取的非晶碳的重新排列,为石墨烯的生长提供了另一种途径。本文主要研究了基于固态碳源的石墨烯低温制备方法,利用基于磁控溅射法沉积非晶碳的结构重排和氧化石墨烯的等离子体还原来制备石墨烯。优化了相关制备工艺,揭示了石墨烯生长的内在机理,探讨基于还原氧化石墨烯的应力传感器件应用。本文第一部分利用磁控溅射方法沉积非晶碳作为石墨烯的生长碳源,探究了退火温度对石墨烯生长及质量的影响,通过对比发现,Ni在利用非晶碳制备石墨烯过程中起至关重要的作用。制备得到的石墨烯的质量并非随温度的升高而提高,在550?C的退火温度下,I_D/I_G值为0.5,石墨烯的缺陷较少。温度过高（>600?C）时,石墨烯会发生逆溶解现象,600?C时石墨烯的三个特征峰D、G、2D峰也不存在。利用非晶碳制备石墨烯过程中,还伴随着碳相的变化,从非晶碳到石墨相,其内在的机理是金属诱导结晶的作用。等离子体辅助溅射的非晶碳制备得到的石墨烯缺陷会更少,显示了等离子体在提高所得石墨烯质量上的正面作用。本文第二部分研究了基于等离子体方法的氧化石墨烯还原同时氮掺杂过程。分析了不同等离子体氛围对氧化石墨烯的还原效果影响,并且创新性的引入偏压来调控等离子体的内部电场。实验表明,使用N₂-H₂等离子体的还原效果要比H₂等离子体好;不仅如此,施加-35V偏压时,氧化石墨烯的还原程度比未加偏压时的高。此外,偏压给等离子体中的离子带来加速效果,使等离子体中尤其是接近氧化石墨烯表面的离子具有更高的能量,这对石墨烯的氮掺杂也有一定的调控作用。结合等离子体发射光谱对等离子体进行了诊断,并分析了氧化石墨烯还原和氮掺杂的机理。进一步的,基于这种等离子体技术,在PDMS上原位还原氧化石墨烯,制备得到基于还原氧化石墨烯的柔性应力传感器。传感器的灵敏度较好,灵敏度可达24。将这种简单方法制备得到的传感器应用于人体皮肤表面不同部位的运动监测,显示了优异的性能,展示了较大的应用潜力。