石墨烯这种六角蜂窝状结构的二维材料,因其高速的电子迁移率、高度的透光性、超常的比表面积以及半整数的量子霍尔效应等一系列性质,使得它在晶体管、传感器、超级电容、储氢材料等很多领域都有广阔的应用前景,化学气相沉积(CVD)法制各石墨烯已经成为目前采用较多的方法,但CVD生长石墨烯的机制迄今还没有完全弄清。硅纳米线阵列除具有半导体所具有的特殊性质,还显示不同于体硅材料的物理性质,如：场发射、热导率、可见光致发光等,是近年来半导体界的“希望之星”。但用硅纳米线阵列作基底,磁控溅射镍膜CVD法制备石墨烯目前还没有相关研究报道,本文为探究石墨烯生长机制、研究影响石墨烯生长的条件以及探索硅纳米线阵列与石墨烯结合所产生的新现象,做了如下工作：(1)使用镍箔作为生长基底,采用CVD法成功制备出高质量均匀的双层石墨烯,并研究了生长时间对石墨烯生长的影响,同时,还得出结论：镍表面沉积石墨烯同时具有渗入析出和表面催化两种生长机制。(2)使用磁控溅射镍膜的硅作为基底,CVD法制备石墨烯,研究了衬底厚度对石墨烯生长的影响。另外,与磁控溅射铜膜生长的石墨烯对比,得出：使用乙炔为碳源生长石墨烯时,Ni比Cu更适合作催化剂。(3)首次使用湿法化学刻蚀的硅纳米线阵列作为溅射基底,磁控溅射Ni膜,CVD法生长石墨烯薄膜。发现在此基底上较小厚度(<100nm)的Ni膜也可制备出相对质量较高的石墨烯薄膜,体现了硅纳米线阵列作为全新的石墨烯生长基底的优越性。另外,通过减小磁控溅射Ni膜的厚度,可制备出特定图案或花纹的石墨烯薄膜,有利于石墨烯的精细生长和加工。而增加Ni膜的厚度和减小硅纳米线之间的间隔,可以制备连续的石墨烯薄膜。连接硅纳米线间的空隙,可应用在显示器、LED及太阳能电池等光电材料上。总之,硅纳米线阵列和石墨烯的结合可能为半导体产业带来变革,因此值得进一步研究和探索。