自2004年发现以来，石墨烯一直是碳材料领域的研究热点，其独特的晶体结构和优异的特性使其在石墨烯晶体管、触摸显示屏、石墨烯电容器以及气体传感器等领域具有重要的应用价值。然而在实际的应用中如何调控石墨烯的性质，实现器件性能的优化以满足不同的应用要求还有待进一步研究。本文详细介绍了石墨烯的基本特性和应用，总结了目前国内外石墨烯改性技术的研究进展。基于聚焦离子束(Focus ion beam，FIB)系统中的镓离子辐照技术对多层石墨烯进行辐照实验，借助光学显微镜、拉曼（Raman）光谱仪、原子力显微镜(Atom forcemicroscope，AFM)等探究了镓离子辐照对多层石墨烯表面改性的影响。　　通过综合比较石墨烯的制备方法，采用机械剥离法获得高质量的多层石墨烯用于本实验研究。通过Raman表征了不同驻留时间下的镓离子辐照对多层石墨烯的Raman光谱及力学特性的影响。研究结果表明:镓离子辐照后，多层石墨烯的Raman光谱中特征峰的峰强、峰位以及半高宽均发生了变化，并结合微观散射机制解释了特征峰变化的原因。根据辐照后Raman光谱的变化计算出石墨烯中引入的应变大小、晶粒尺寸以及缺陷间距离的变化。结果表明:镓离子辐照多层石墨烯后，石墨烯内部存在压应变，减小了石墨烯的晶粒尺寸;随着镓离子辐照的驻留时间的增加，石墨烯的D峰和G峰的比值ID/IG先增大后减小，石墨烯的缺陷密度增加，无序化程度增大。镓离子辐照后，石墨烯Raman光谱中2D峰的峰位发生蓝移，对石墨烯进行了p型掺杂。　　采用AFM轻敲模式下的多种扫描方式，分别对辐照后的多层石墨烯的表面形貌、石墨烯表面与针尖的粘附力以及石墨烯表面与针尖的接触电位差进行了表征。表征和分析结果表明:由于石墨烯表面的杂质、辐照后引入的压应变促进的褶皱的形成导致了表面形貌的改变，表面平均粗糙度高于未辐照区域;辐照后石墨烯表面的亲水基团使得石墨烯表面水分子增多，引起粘附力的增大;镓离子辐照对石墨烯进行了p型掺杂，引起了石墨烯功函数的增大，从而导致接触电位差的增大。此外，本文通过SRIM专有软件对镓离子辐照多层石墨烯进行了辅助研究，计算结果表明镓离子辐照向石墨烯中引入了空位缺陷。