金刚石作为重要的新一代半导体材料,具有宽带隙、高击穿电场、高热导率、超高硬度、化学稳定性好等优异性质,可应用于在电子电力功率器件、紫外发光二极管、固态自旋量子器件、生物探测器等领域起到了不可替代的作用。基于金刚石设计和构造金刚石异质结结构构可进一步拓宽金刚石应用领域。石墨烯作为新兴二维原子层材料,具有优异的电学、力学、热学、光学特性,在光电子学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。金刚石与石墨烯互为同素异形体,以金刚石为衬底生长石墨烯构建全碳复合结构可能兼具两种材料的优异性质,具有重要的基础与应用研究价值。本文使用化学气相沉积法优化生长石墨烯生长条件,以甲烷（CH4）为碳源在本征金刚石衬底生长石墨烯;不通入CH4,以硼掺杂单晶金刚石（BDD）膜为衬底并作为及唯一碳源,在BDD膜表面制备了石墨烯。利用Raman、SEM等技术,对生长的石墨烯进行表征及性质研究,并探讨分析其生长机理。主要结果如下:（1）使用真空管式炉,以甲烷/氢气/氩气（CH4/H2/Ar）的混合气为反应气体,优化气体流量比例、温度和时间等生长参数,通过金属的溶碳析碳机制,在镍（Ni）箔表面生成致密的石墨烯薄膜。（2）以微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）方法生长的单晶/多晶金刚石薄膜为衬底,通过磁控溅射Ni膜做催化剂,以CH4为碳源,在H2/Ar混合气氛,950℃温度条件下,在金刚石表面生长石墨烯膜。高温作用下,金刚石表面被刻蚀,碳析出导致表面出现石墨烯的堆积。（3）在CVD硼掺杂金刚石单晶衬底上,以金刚石做唯一碳源,在高温（950℃）H2/Ar环境中,生长石墨烯膜。实验证明硼掺杂浓度、生长时间、表面氢刻蚀决定了石墨烯的形貌和结构特征,高浓度硼掺杂有利于高质量、低缺陷寡层石墨烯的生长。本文研究了不同碳源和衬底条件下石墨烯的生长,并对其生长机制进行了讨论。相关实验结果表明,以硼掺杂金刚石为碳源,可在其表面直接生长较高质量、低缺陷的石墨烯,为石墨烯合成及金刚石/石墨烯复合结构设计、制备和应用提供新思路。