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石墨烯缺陷和边界对载流子输运的影响及电子结构的调制一直是石墨烯研究中的重要课题。众所周知，高密度缺陷对载流子有着明显的散射作用，但是缺陷密度很低的情况下，载流子的散射是否还与缺陷有关并不清楚;在石墨烯纳米结构中，无序的边界会加剧载流子输运的难度，促使输运带隙的产生，但是在有序可控的边界构型下，载流子又会有怎样的输运行为呢？本论文基于石墨烯的各向异性刻蚀效应开展了两个方面的工作，具体如下: (1)石墨缺陷检测与应用 1.我们开发了一种定量检测石墨中结构缺陷密度和晶粒间界的方法，并系统地研究了三种石墨的本征结构缺陷密度。另外，氧等离子体或者氩气等离子体引入的人造缺陷也可以通过这项检测技术检测出来。有关石墨材料结构缺陷的信息如缺陷类型、晶格取向、石墨烯层间堆垛缺陷、晶粒尺寸和晶粒间界等都可以通过这种方法判断辨认。 2.我们统计了不同本征缺陷密度的石墨烯样品在氧化硅衬底上的高度，并测量了石墨烯的输运特性。石墨烯高度定量反映了石墨烯与氧化硅的耦合情况，高度越高的石墨烯有着较低的缺陷密度，较低的电荷杂质散射，从而有着更高的载流子迁移率。石墨烯与氧化硅之间的耦合增强时会较为显著地影响着电荷杂质散射。 3.我们利用人造缺陷辅助的多层石墨烯逐层减薄技术实现了全石墨烯器件的加工。石墨烯的层数和电学性质都可以被精确控制和保护。室温下，减薄后的双层石墨烯沟道和多层石墨烯区域的接触电阻率最小可以达到～5Ω·μm，非常有利于未来全碳互连电路的应用。 (2)锯齿形边界石墨烯纳米带的输运研究 我们主要研究了锯齿形边界石墨烯纳米带的输运性质，垂直磁场下，我们在朗道填充因子v=0的区域内观测到了一个明显的电导峰，这是在其他类型边界的纳米带样品里所不存在的。这个电导峰的位置固定，不依赖于磁场的变化。不同温度下，电导峰的大小也不会发生明显的变化。结合理论猜测，我们相信这个电导峰极有可能来自锯齿形表面态。