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石墨烯是近年来发现的一种新型的二维材料。由于石墨烯独特的物理，化学和生物性质，这种材料引起了科研界和工业界的极大兴趣。石墨烯与铁基超导体，拓扑绝缘体成为凝聚态物理学领域的三大研究热点。在过去的八年里，众多的实验小组利用各种实验手段，对于石墨烯的物理性质进行了详实的表征，获得了丰富的实验数据。然而各种实验结果表明，衬底会影响石墨烯的物理性质，影响拉曼表征信号，降低石墨烯的载流子输运品质，掩盖其电子间的库伦相互作用等。因此，隔绝衬底对石墨烯的影响，对于悬浮石墨烯进行表征可以进一步揭示石墨烯中更丰富的物理信息。例如，对于悬浮石墨烯的输运测试已经表明，悬浮石墨烯的电子迁移率要远远大于非悬浮石墨烯的电子迁移率。然而至今，对于悬浮石墨烯的扫描隧道显微学的微观表征研究仍然很少，主要原因在于制备用于微观表征的悬浮石墨烯样品很困难。但是，利用扫描隧道显微镜对悬浮石墨烯进行纳米局域的表征具有很大的意义。
本论文试图制备一种周期性支撑的悬浮石墨烯样品，用于扫描隧道显微学的微观表征。整个论文可以分为几章:
第一章主要介绍了石墨烯的研究进展，制备石墨烯的主流方法，以及石墨烯的主要物理性质。
第二章介绍我们制备的一种硅纳米柱阵列的衬底，用于支撑悬浮石墨烯。首先我们介绍一种纳米微球的自组装技术;我们用这种简便的方法自组装了纳米微球模板，并结合深硅刻蚀技术在硅基衬底上刻蚀出纳米柱阵列;最后用化学方法清洗干净衬底，并用扫描电镜表征了纳米柱阵列的品质。
第三章介绍我们制备CVD石墨烯的的过程。我们搭建了一套化学气相沉积设备，并利用自己的设备，参照相关文献，制备了大面积，高质量的单层石墨烯。利用扫描电镜，拉曼光谱仪，扫描隧道显微镜多种手段表征了CVD石墨烯的质量。
第四章介绍了我们制备并表征悬浮石墨烯的过程。我们参考文献的转移方法，将CVD石墨烯转移到硅基纳米柱阵列上。利用扫描电镜和拉曼谱仪，我们表征了悬浮石墨烯的质量，确保了石墨烯完整，没有破损。最后我们用扫描隧道显微镜表征了悬浮石墨烯，获得了较稳定的悬浮石墨烯的原子图像。并且，我们发现，悬浮石墨烯的扫描隧穿电导谱不同于铜基衬底上的隧穿电导谱，表明悬浮石墨烯的狄拉克点附近的能带是弯曲的，表明了电子库伦相互作用对能带的影响，符合之前文献的相关实验结果。
第五章是总结和展望。