石墨烯作为一种新型的二维纳米碳基材料,具有非常优异的电学、光学、力学及热学性能。这种集多种优异性能为一身的巨大优势使得其成为了当今被广泛讨论和深入研究的重要新型二维纳米材料。目前对于石墨烯的研究较为广泛的是着眼于其独特的光电性能,高透光率和优良的导电性让石墨烯作为透明导电薄膜的应用前景广阔。然而,在石墨烯研究中,如何制备出大面积、高质量的石墨烯成为各研究人员急需攻克的难题。在众多的石墨烯制备方法中,等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法可在电介质衬底上直接高效的制备石墨烯薄膜,既避免了金属催化剂对样品的污染,也省去了石墨烯的转移步骤,同时也保证了石墨烯薄膜的均匀性。因此,PECVD法逐渐成为石墨烯薄膜制备领域的主流研究方向。本论文中,首先介绍了在PECVD法制备石墨烯薄膜的方法中,通过一些创新的实验方法或步骤来改变多个不同的实验变量,观察这些变量的变化对于石墨烯薄膜的生长和最终样品性能的影响。本论文通过将衬底置于法拉第笼内和提高气压两种方法,不同程度的降低了在PECVD法下石墨烯在石英衬底上的成核密度,减缓了生长的速率。在使用一些办法减缓石墨烯生长速率时,需要对实验条件进行调试和控制,否则也会出现石墨烯难以在衬底上成核和生长的现象。本研究需要不断调整实验参数,使得碳源气体分解-沉积成膜的过程趋于一个近平衡的状态,使得石墨烯在PECVD法中,进行一种近平衡生长,从而提高在电介质衬底上直接生长的石墨烯薄膜质量。根据上述PECVD近平衡状态的研究结论,本论文进一步探索了对还原氧化石墨烯(RGO)薄膜的修复。首先使用超声喷涂法制备RGO的薄膜,再利用PECVD法对其进行修复。借用近平衡状态PECVD生长石墨烯的思路,升高反应器内的气压,减缓PECVD法修复RGO薄膜的动力学过程,使之趋于近平衡状态。所得的RGO薄膜的结构修复效果更好,修复后的RGO薄膜的迁移率得到大幅度改善。