石墨烯是目前发现的最薄的材料,具有许多独特的物理及化学性质,有着极为广泛的应用前景。通过物理法制备石墨烯,可以最大限度地保持石墨晶格的完整性,但石墨烯产率较低。本文总结对比了几种常用的制备石墨烯的物理方法。发现将机械摩擦法制备的样品在水中超声分散,可以实现石墨样品的层间剥离,获得较薄的石墨烯样品,提高了制备效率。本文重点研究基底对石墨烯表面形貌的影响,主要使用光学显微镜和原子力显微镜做为表征手段。用光学显微镜对石墨烯厚度做出估计,然后利用原子力显微镜的高纵向分辨率特性对少层石墨烯的厚度做精确表征。我们以高定向性裂解石墨为原材料,使用胶带解离法在氧化单晶硅、氧化铝单晶、玻璃及云母基底上制备石墨烯,详细研究基底表面形貌对少层石墨烯形貌的影响。我们发现,较薄的石墨烯能很好地与基底贴合,石墨烯的形貌可反映出基底的表面形貌;但对于厚度5nm以上的较厚石墨烯,石墨烯的形貌不能反映出基底的表面形貌。此外,发现使用胶带解离法制备的少层石墨样品和基底之间有鼓包状突起,其高度起伏不随石墨烯的厚度变化。通过将石墨烯粘附在原子力显微镜探针上,首次自制石墨烯探针。通过测量石墨烯探针与石墨和不同基底间的作用力,发现石墨与石墨间的作用力小于与单晶硅、单晶氧化铝和云母间的作用力。该发现较好地解释了胶带解离法可以把石墨烯转移到这些基体上的原因;而石墨与石墨间的作用力大于与玻璃基体间的作用力,这与不同基体表面粗糙度有关:玻璃表面较粗糙,石墨烯探针与基体之间接触面积小于其它基体,导致较低的作用力。