石墨烯作为一种最近几年新兴起的材料,在理想状态下,石墨烯是只有一个原子层的二维材料,是由碳原子规则排列成正六边形的晶格构成的。自从2004年首次人工剥离制备出以来,其表现出的优异的光学性质,力学性质以及电学性质就立刻引发了广泛的关注。但是由于石墨烯的性能受到其质量的显著影响,因此以高效、可靠、可控制的方式制备出高质量的单层石墨烯是十分重要的,在众多的制备方法中,化学气相沉积方法(CVD)由于其可以通过对生长基底以及生长过程中各种参数进行精确的调控,从而在合成大面积,高质量的单层石墨烯薄膜的方向上展现出了巨大的潜力,然而在实际的生产中,这种方法制备出的石墨烯还存在着层数不均以及可重复性差等诸多的问题,而且使用传统的合金基底来生长石墨烯始终难以解决这些问题。因此本论文的研究目的在于深入分析石墨烯的生长机理,利用其机理来设计一种高熵合金作为石墨烯生长的新基底,研究高熵合金成分含量对石墨烯层数的影响,优化生长参数来制备高质量的单层石墨烯膜。本论文选用Cu Co Fe Ni Mn高熵合金作为石墨烯的生长基底,用化学气相沉积法来生长石墨烯,研究了碳源的分解、溶解、扩散以及偏析四个生长过程的具体情况,用理论公式等加以分析,探索出了最佳的合金成分含量等参数,最终在高熵合金基底上制备出了高质量的单层石墨烯。主要结论为:石墨烯在高熵合金基底上的生长方式为偏析生长;在碳源的分解阶段可以用过增大氢气分压以及提高生长温度的方法来加快碳源的反应速率,从而提高石墨烯的制备效率;石墨烯的覆盖率与生长时间呈现出正相关的关系,可以通过适当的延长生长时间来提高石墨烯的覆盖率;本文所选用的高熵合金成分中,可以通过调节铜元素的原子百分含量来调节高熵合金的平均晶格常数,从而调节合金的扩散系数等进而控制碳的溶解量以及偏析析出量来调节石墨烯的层数,最佳的铜含量为11%以下,生长出了高质量的单层石墨烯。本论文的研究方法为理论推导结合模拟以及实验论证的方法,通过控制变量法对高熵合金成分含量与石墨烯层数关系进行实验验证,并生长出高质量的单层石墨烯。由于目前为止,由高熵合金这种新兴起的合金作为石墨烯的生长基底的相关研究少有报导,因而本论文的研究具有很大的创新意义与实际生产的价值。