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石墨烯作为原子级厚度超轻薄材料,具有极高机械强度、优异的电学性能和超大比表面积,对环境物理参量涨落异常敏感,被学界称作“魔法材料”、“与生俱来的超灵敏感知材料”,为传感领域提供了新的基础材料方案。石墨烯振子微吸附检测是当前研究的前沿与热点。为提高石墨烯振子微吸附检测能力,本文针对高质量石墨烯振子制备难、微吸附谐振检测可能失效等问题,从洁净石墨烯振子制备和评估出发,应用1/f噪声理论,分析石墨烯1/f噪声特性,引入1/f噪声作为新的检测手段,提出基于1/f噪声的石墨烯振子微吸附检测技术和1/f噪声-谐振联合检测方法,解决谐振检测失效下吸附物检测问题。论文的主要研究内容包括:（1）石墨烯振子制备技术研究针对石墨烯振子制备效率低、成品率低等问题,基于LOR基底解理石墨烯振子制备工艺,设计了新的基于LOR基底CVD石墨烯振子制备工艺流程;提出了一种CVD石墨烯干法转移方法,通过控制黏贴与基底分离速度,实现了大面积CVD石墨烯和隔离散布CVD石墨烯的可控转移,分别适用于石墨烯振子规模化制备和实验室小批量制备;通过曝光显影试验优化了PMMA、LOR电子束曝光显影关键参数;结合Corbino石墨烯振子制备阐述了具体的工艺过程和工艺参数,实现了Corbino石墨烯振子和带状石墨烯振子的高效制备。（2）石墨烯振子清洁与洁净度评估针对制备工艺污染石墨烯振子问题,阐述了石墨烯振子过电流退火技术的原理、实施环境以及具体实施过程,通过过电流退火实现了石墨烯振子的清洁;分析了退火过程中石墨烯场效应特性曲线上呈现的典型p掺杂、异常n掺杂及其迁移现象,揭示了PMMA非p掺杂属性,分析推断石墨烯n掺杂可能源自于PMMA热解所产生的H2+基团和碳氢基团吸附;在此基础上,进一步梳理了石墨烯振子中石墨烯在不同工艺阶段的掺杂机理,分析了掺杂的演化以及消除过程;结合石墨烯弹道输运特性,采用三种洁净度评估方法评估了石墨烯振子的洁净度,评估结果表明,退火后,石墨烯振子高度清洁,进入弹道输运且出现FP共振现象。（3）石墨烯振子微吸附检测失效问题分析针对石墨烯振子微吸附谐振检测失效的根源,分析了石墨烯振子表面微吸附物滑移重布问题,通过薄膜理论建立了Corbino石墨烯振子动力学模型,通过有限元建模仿真软件建立了Corbino石墨烯振子有限元仿真模型,基于动力学模型的理论分析与基于有限元模型的仿真分析共同研究了Corbino石墨烯振子谐振特性以及微吸附频移特性,包括微吸附质量大小、分布位置对频移的影响。研究结果表明,Corbino石墨烯振子表面微吸附将向靠近电极的石墨烯边缘区域或者石墨烯薄膜模态振型的驻点滑移重布,滑移重布区域与石墨烯振子谐振检测死区重合,滑移重布后微吸附谐振检测将失效。（4）石墨烯1/f噪声特性研究针对1/f噪声在微吸附检测方面的潜在能力,分析了基于热激发隧穿的石墨烯载流子数涨落噪声机理和基于散射截面随机跃迁的石墨烯迁移率涨落噪声机理;设计了一种石墨烯/h-BN隧穿晶体管,提出了基于h-BN缺陷量子点的噪声检测方法,实现了石墨烯/h-BN隧穿晶体管中电子随机隧穿行为及1/f噪声的检测和分析;针对石墨烯1/f噪声特性不明问题,利用洁净悬浮石墨烯检验了石墨烯本征1/f噪声,实验研究了石墨烯本征1/f噪声特性,研究发现,本征1/f噪声栅极调控特征谱型呈现受偏置电压调控、且在电导FP共振峰处出现相关谱峰的特点;洁净悬浮石墨烯外部1/f噪声受到抑制,仅与本征1/f噪声水平相当;本征1/f噪声易出现洛伦兹鼓包。（5）石墨烯振子微吸附1/f噪声-谐振检测技术研究针对微吸附谐振检测失效问题,提出了基于1/f噪声的石墨烯振子微吸附检测方法,涵盖了对有洛伦兹鼓包和无明显洛伦兹鼓包两种情况的检测;采用有洛伦兹鼓包方式进行了单一Ne气微吸附检测,采用无洛伦兹鼓包方式进行了混合气体微吸附检测,分析了相应的微吸附检测灵敏度,验证了方法的有效性;针对微吸附分布位置如何确定问题,提出了微吸附1/f-谐振联合检测方法,分析了FM Mixing谐振测试技术原理,优化了谐振检测参数,并进行了Corbino石墨烯振子微吸附联合检测,实验结果表明,1/f噪声检测指示了微吸附的存在,1/f噪声-谐振联合检测可以确定微吸附的分布位置。