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自2004年被发现以来，石墨烯凶其独特的二维结构和优异的电学、力学、光学、热学等性能成为材料、微电子、凝聚态物理等科学领域的研究热点。作为一种零带隙半导体，石墨烯应用于微电子器件的一个重要前提是其带隙与载流子浓度可调，而化学掺杂是实现这种调控的有效手段。本论文开展了石墨烯薄膜的化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)生长，并进而对CVD生长的石墨烯进行硫掺杂，从而实现对其带隙的调控。随后对石墨烯相关的器件制备工艺包括转移、图形化、电极沉积、栅介质沉积等进行了研究，并最终将石墨烯及硫掺杂石墨烯制备成场效应管器件和气体传感器件，形成了从石墨烯材料生长掺杂到器件制备，再到传感测试的一整套流程方案，所取得的主要成果如下: 1.利用实验室自搭建的常压CVD系统，以铜箔为衬底，甲烷为碳源，氢气氩气为载气，生长出石墨烯连续薄膜。研究发现:较低的甲烷浓度、较长的预退火时间以及对铜箔的抛光是生长出高质量石墨烯的关键。对生长出的石墨烯进行表征，表征结果表明石墨烯为双层均匀样品，单晶尺寸20μm以上，适合用于后续的掺杂实验及器件制备。 2.通过硫化氢气体退火的方法，在氧化硅衬底上实现石墨烯的可控硫掺杂。对硫掺杂后的石墨烯进行表征，结果表明硫在石墨烯中的掺杂为表面吸附掺杂，其掺杂剂量可以通过退火时间进行调节，掺杂后石墨烯呈现出p型半导体特性，并且能带中带隙被打开。 3.探索了针对CVD石墨烯的器件制备工艺，包括转移方法、图形化方法以及电极沉积方法，实现了背栅结构的石墨烯场效应管制备。对石墨烯与金属电极之间的接触电阻进行了研究，发现通过氢气退火的方法可以将石墨烯与钛金电极间的比接触电阻，从104Ωμm2数量级降低到103Ωμm2数量级。探索了石墨烯表面的高κ氧化铝栅介质生长方法，成功实现了室温下石墨烯表面均匀氧化铝生长，并利用此方法实现了双栅结构的石墨烯场效应管器件制备，并且相比于底层氧化硅，顶层氧化铝具有更好的调制效果。 4.将硫掺杂的石墨烯制备成气体传感器，并测试了其对不同气体的响应情况，结果表明:经硫掺杂后，石墨烯对NO2气体具有明显的选择性响应，灵敏度可达到1ppm。