石墨烯作为碳元素的一种新型同素异形体,自从发现便一直吸引着人们的视线。只有单原子层厚度的石墨烯,费米面附近能带具有线性色散关系,类似相对论性的狄拉克费米子特征。从基础研究到实际应用,石墨烯都表现出超乎寻常的优良特性。金属表面外延生长石墨烯,作为少数具有实际应用潜力的候选者之一,激发科学界的研究热潮。本文的研究重点将围绕金属表面外延生长石墨烯而展开。　　 本文的第一部分就石墨烯的基础性质给出简单的介绍。这对后面章节中关于石墨烯的研究是有必要的。考虑到目前已有大量的石墨烯综述类文章,本文重点放在STM在石墨烯研究方面的工作,给出一个小综述,算是对前面工作的总结,也是对后面工作的铺垫。　　 第二部分对硅插层石墨烯的结构及电子态进行了研究。通过硅插层让石墨烯脱离基底的杂化作用,实现石墨烯的自由化。首先通过扫描隧道显微镜对插硅材料进行表征,证明了石墨烯的自由化过程。然后结合Raman技术,对石墨烯的质量进行了表征。对于石墨烯内的多体效应,通过ARPES的办法进行了分析。全面的研究了硅插层后的石墨烯能带信息。并通过扫描隧道谱的方法对石墨烯体系中的一维缺陷进行了研究。　　 本文的第三部分主要研究了石墨烯基底对于分子生长的调制作用。由于石墨烯与金属基底之间的摩尔条纹调制作用,酞菁分子具有选择性的吸附生长模式。当分子的覆盖度逐渐增加时,受到调制的分子将最终将形成Kagome晶格,对反铁磁领域中的自旋阻挫的研究具有一定的价值。最后通过Kagome晶格的调制作用,实验上可控的生成FePc与(t-Bu)4-ZnPc的分子线,并通过调节分子比例实现分子线距离的调节。　　 最后一部分介绍的是金属表面外延生长的石墨烯的输运测量。在成功转移石墨烯样品后,采用微加工的方式将石墨烯制备成器件。通过电阻随栅电压的变化,研究了界面对于石墨烯的输运影响。然后利用电阻温度关系曲线研究了石墨烯中的弱局域化效应,并通过磁阻的测量加以论证。