石墨烯是由单层碳原子通过sp~2杂化形成的蜂窝状二维晶体材料,其独特的晶体结构给予了石墨烯优异而特殊的物理性质。自2004年石墨烯被发现以来,在全世界范围内掀起了一股研究热潮,引起了学术界的高度关注,与石墨烯相关的应用被不断发掘出来。为了提高对K~+精准的检测,使人体中的钾离子处于平衡状态研究了钾离子传感器。本论文主要研究了石墨烯的生长与转移技术,铜催化剂基底的表面预处理以及石墨烯在DNA传感器方面的应用,主要内容如下:因催化基底所采用的铜箔在化学气相沉积法制备石墨烯的过程中会产生氧化物杂质,对石墨烯的质量存在较大的影响。因此为了改善石墨烯的质量,采用简便的化学刻蚀方法对铜箔表面进行预处理,探讨其对CVD法制备石墨烯的影响。通过光学显微镜、拉曼光谱、扫描电子显微镜、霍尔测试仪、原子力显微镜表征了石墨烯的质量,发现:过硫酸铵溶液、稀醋酸溶液处理过的铜箔表面生长的石墨烯质量得到了显著的提升,稀醋酸溶液处理的铜箔表面生长的石墨烯质量最佳,过硫酸铵溶液处理的铜箔表面生长的石墨烯电子迁移率是未处理的2.31倍,稀醋酸溶液处理的铜箔表面生长的石墨烯电子迁移率是未处理的2.45倍。利用化学气相沉积法在铜箔上生长大面积、高质量单层石墨烯薄膜,发现随着碳源供给的时间增加,生长的石墨烯尺寸逐渐长大。采用化学气相沉积法制备的高质量石墨烯制作了钾离子传感器。基于霍尔效应进行检测的结果表明,相比于传统的场效应晶体管传感器,其具有灵敏度更高的优点。通过修饰合适的钾离子探针(本文中是可形成G四联体结构的DNA分子),可以使器件获得优异的选择性。所得钾离子传感器的检测极限为1 nm,检测范围为1 nm–10μm。相比于目前其他工作报道的传感器,在检测极限上具有优势,体现了石墨烯高灵敏度的特点。