石墨烯薄膜在集成电路领域有着光明的前景,为提高石墨烯原位生长质量,研究了石墨烯薄膜分别在Ni、SiO_2以及HfO_2衬底上的生长情况与成膜机理。采用电子束蒸镀制备了金属Ni与HfO_2高K介质薄膜,利用等离子体化学气相淀积(PECVD)法在温度为450℃、衬底偏压为100 V、射频功率为100 W的条件下,分别以Ni、SiO_2和HfO_2薄膜为衬底制备石墨烯薄膜。测试表明,Ni、SiO_2和HfO_2衬底均沉积了石墨烯薄膜,其中Ni衬底石墨烯薄膜样品最厚、缺陷最高;SiO_2和HfO_2石墨烯样品缺陷低,但石墨烯薄膜在HfO_2衬底的覆盖率低;通过Ni、SiO_2和HfO_2薄膜的表面能入手分析得出,碳原子在Ni表面以溶解-析出方式形成连续薄膜,以直接沉积模式在绝缘衬底上生长,高表面能导致石墨烯薄膜在HfO_2表面覆盖率低。