2004年，英国曼彻斯特大学的Geim 研究小组通过"微机械剥离法” 首次制备出稳定的石墨烯，石墨烯通过在表面形成褶皱或吸附其他分子来维持自身稳定性。石墨烯是由sp2杂化的碳原子紧密排列而成的蜂窝状晶格结构，片层两侧由多余的一个p 轨道形成大π键，是构成其他维数碳材料的基本组成单元，它可以包裹成零维富勒烯、卷曲成一维碳纳米管、堆叠成三维石墨。其理论厚度仅为0.335 nm，是目前所发现的最薄的二维材料。石墨烯独特的二维单原子层晶体结构使其表现出诸多优异的物理化学性质, 如大π键赋予其优异的导电性，电子在石墨烯中传输时不易发生散射，迁移率可达200000 cm2/V?s，约为硅的100倍，电导率可达106S/m，是室温下导电性最佳的材料之一。由于石墨烯的高迁移率及单原子层结构特点，石墨烯被认为可能是取代硅材料的下一代微电子材料。二维结构的石墨烯中低杂质浓度导致电子的高速弹道传输，从而使之可用于电子的快速回应开关。随着电子器件的小型化，低于50 nm的纳米电子器件的要求使石墨烯成为理想的候选材料。然而本征石墨烯的价带和导带在布里渊区中心呈锥形接触，所以石墨烯没有能带隙，零带隙的半金属性质使其难以实现低功耗的关态，使得其电导性不能像传统的半导体一样完全被控制，靠栅极电压来控制材料的导电性，控制开关功能，而石墨烯零带隙的特性，使其导电性无法像传统的硅基半导体材料一样因为电压的变化而有明显变化，因此石墨烯在逻辑电路上的应用仍难度，给其在电子器件领域的应用带来了困难，如漏电流大、开关比低等。石墨烯的能带结构对其晶格对称性非常敏感，所以破坏石墨烯晶格对称性，就能打开石墨烯的带隙。最近几年许多研究者采取各种手段来改变石墨烯的能带结构，打开带隙，诸如外加电场或磁场、不同的堆叠方式、施加应力、物理吸附分子、晶格原子替换、周期性打孔等等。石墨烯要作为半导体材料，打开带隙是其必经之路。而同时获得p型和n 石墨烯也是其应用于电子信息器件的必要条件。因此对石墨烯可控的进行掺杂和能带调控具有极大挑战，通过调控石墨烯的结构进而实现对石墨烯能带结构调控是迫切的，也是实现石墨烯材料进一步打通其应用瓶颈的有效途径。掺杂作为一种能有效打开石墨烯带隙的方法也成为了国际研究热潮。从机制上分，掺杂分为吸附掺杂和晶格掺杂。吸附掺杂主要是通过非共价键结合气体小分子或有机分子。虽然通过吸附分子可以将石墨烯带隙打开，但是当把它放置在真空、高温等环境中，这种吸附过程是可逆的，带隙会恢复到初始状态。而相较于吸附掺杂，晶格掺杂是将掺杂原子替换掉石墨烯晶格中的碳原子，并与周围碳原子成键，这种共价键结合的方式的掺杂效果则稳定的多。所以，我们选取了晶格原位替代掺杂的方式。我们通过特殊的手段实现了对石墨烯的P型掺杂，下面两图是对我们制备的石墨烯及石墨烯场效应管器件的结果。