石墨烯是最具有代表性的二维材料之一,具有超高的导热系数,极高的杨氏模量,超大的强度、高比表面积和优异的导电性。这些优异的性能使其在热管理器件、柔性电子和能量存储等方面拥有广泛的应用前景。然而,在器件生产和应用中,由于加工环境和工作环境的影响,石墨烯器件可能会产生应变和缺陷,从而严重破坏器件的结构、影响设备的功能实现与寿命。此外,石墨烯的带隙为零,限制了其在半导体中的应用。而二硫化钼有覆盖可见区域的电子带隙,因此由单层石墨烯和二硫化钼组成的范德瓦尔斯异质结扩展了石墨烯的应用范围。研究异质结构的导热系数也变得尤为重要。本论文对石墨烯及其与二硫化钼组成的异质结构的导热系数进行了实验研究,主要分析了温度、厚度和应变对石墨烯导热系数的影响以及温度对异质结构导热系数的影响。论文的主要研究内容总结如下:以定向热裂解石墨和二硫化钼晶体为原材料,采用机械剥离法制备石墨烯,二硫化钼。利用光学显微镜、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜等设备对制得的样品进行了系列表征。此外,对石墨烯和异质结构的转移方法进行了改进,并对转移后的样品进行了表征,改善后的转移方法经验证可有效提高样品转移成功率。基于光热拉曼法,对石墨烯的导热系数进行了一系列测试。简要研究了温度、厚度对石墨烯导热系数的影响,结果表明石墨烯的导热系数随着温度和厚度的增加而减小。首次实验研究了机械应变对石墨烯导热系数的影响,结果表明,在0.12%到0.27%应变下,单层石墨烯的面内导热系数对所施加的双轴应变非常敏感。从不同孔径的实验结果可以看出,拉伸应变会降低石墨烯的导热系数。使用PRT-8A极化熔点加热平台研究了温度对石墨烯/二硫化钼异质结构拉曼光谱的影响,测量了异质结构各拉曼特征峰的温度系数。采用光热拉曼法研究了石墨烯/二硫化钼异质结构的导热系数及其温度依赖性。由异质结构2D特征峰得到的导热系数与单层石墨烯相比,在350K时为下降了28%;由E12g特征峰得到的导热系数与单层二硫化钼相比,在350K和500K时分别上升了56%和16%。这项研究证实了先前的理论预测,即可以通过温度、厚度和拉伸应变来调节石墨烯的导热系数,同时也证实了异质结构能够保留其组成部分的优良导热性能。这些工作可以为未来光热和电热器件的设计提供实验数据和设计依据。