石墨烯的优异性能引起人们对类石墨烯二维材料的广泛关注,进而实现其在场效应晶体管、功能复合材料、储能材料、等方面的应用。二维材料的性质与结构密切相关,制备大面积、高质量、性质可控的二维材料是实现其应用的先决条件。化学气相沉积(CVD)法提供了制备大面积高质量二维材料的可控方法,具有设备简单、成本低廉、操作方便等优点。采用CVD法能够制备得到单晶二维材料,同时也能通过调控生长参数及其它反应条件得到薄膜二维材料。本论文的工作主要围绕CVD法制备大面积、层数可控的二维材料展开研究,具体内容如下:(一)通过CVD法采用1,2,4,5-四氰基苯(TCNB)作为前体物质,在经过电化学抛光的Cu箔表面制备得到大面积、均质的二维聚酞菁(Cu PPc)薄膜。通过光学显微镜(OM)、原子力显微镜(AFM)对薄膜的形貌进行表征,表明其均质性;同时采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XPS)和紫外可见吸收(UV-Vis)等对薄膜的组成和结构进行表征,证实聚酞菁结构的成功制备及其高聚合度,同时也证实薄膜具有结晶性。基于所制备的二维聚酞菁薄膜构建具有Au/Cu PPc/ITO结构的忆阻器器件并进行性能测试,该器件表现出良好的非易失性存储性能,ON/OFF电流比为10~3,保持时间可达1.2×10~3s。二维聚酞菁在忆阻器方面的性能对制备具有更高性能的聚合物电阻型存储器具有一定的指导意义。(二)采用CVD法在625所提供的Cu(简称experimental-Cu)基底上制备得到少层连续石墨烯薄膜及石墨烯晶粒,同样的条件下在购自阿法埃莎的Cu(简称Alfa-Cu)基底上也制备连续的石墨烯薄膜。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及拉曼光谱(Raman)等表征发现,在Alfa-Cu基底上得到的绝大多数是单层石墨烯,只有极少数双层或三层的岛状结构,而在experimental-Cu上生长的连续石墨烯为厚度均匀的薄膜,由石墨烯晶粒相互拼接而成。为了进一步探究生长机理,对石墨烯晶粒进行分析表征,通过透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)及扫描电子显微镜(SEM)均能证明其四层的结构,且不同层石墨烯之间同步生长。基于此我们提出一种生长少层石墨烯的新机理:在生长的过程中,不同层石墨烯同步生长。为了进一步探究此种机理的形成原因,我们对experimental-Cu和Alfa-Cu退火后的形貌及微观结构进行表征,发现在experimental-Cu退火后形成的主要晶面为Cu(111),同时微观形貌中存在大量细微条纹,而这些差异是如何影响少层石墨烯的生长机理还需进行进一步的探究。文中所提出的新机理对制备大面积层数可控的单晶石墨烯具有重要的指导意义。