石墨烯独特的输运性质，如高电子迁移率、室温下的量子霍尔效应、弹道运输、自旋极化的运输等，使其成为最有前景的纳米电子材料。这些独特性质的存在，促进了石墨烯场效应晶体管到生化传感器等的应用。但是，在石墨烯器件的实际应用中，仍有一些问题需要解决，如现有的半导体工艺对石墨烯性能的影响、衬底与石墨烯界面结合等。本文将详细介绍石墨烯物理性质及应用，讨论聚焦离子束（Focus ion beam，FIB）加工系统下Ga离子辐照对单层石墨烯力学、电学性能的影响。此外，还探讨了衬底表面粗糙度对石墨烯力学性能及拉曼(Raman)特性产生的影响。　　在石墨烯实验样品的后续加工中，为了避免电子束曝光（Electron beamlithography，EBL）的使用，达到降低对石墨烯产生的二次污染和节约实验成本的目的，本论文中提出了一种特定衬底的制备方法。文中涉及到的石墨烯样品，是通过化学气相沉积（Chemical vapor deposition，CVD）的方法，在Pt基和Cu基表面生长的，并通过任文才等人提出的鼓泡转移法，转移到制备的特定衬底上，实现样品的无损转移。此外，详细论述了拉曼及原子力显微镜(Atom forcemicroscope，AFM)在石墨烯表征方面的原理，并分别利用扫描电子显微镜(Scanelectron microscope，SEM)、Raman、AFM-Raman对转移后的实验样品进行表征，为后续实验的开展奠定基础。　　利用Raman、SEM、场效应特性原理，重点研究Ga离子辐照对高质量单层石墨烯性能的影响。在真空条件下，Ga离子能够向石墨烯中引入缺陷，并没对高质量石墨烯的晶格造成破坏;Ga离子辐照向石墨烯中引入了压应变，造成了石墨烯晶粒尺寸变小;石墨烯晶粒尺寸变小及缺陷的存在使得石墨烯电学性能发生变化，如辐射后石墨烯晶体管的输出特性的非线性程度减弱、石墨烯沟道中的总电阻增大等。另外，探究了不同剂量的Ga离子辐照对石墨烯性能的影响，随着辐照时间的增加，石墨烯中碳原子的形态由单晶碳转变成无定型碳，且晶粒尺寸达到最小值后逐渐变大。这为离子束系统下Ga离子刻蚀技术在石墨烯器件中的加工提供理论基础。　　结合AFM、Raman表征手段，研究了表面粗糙度不同的介电层对石墨烯的力学性能及Raman特性的影响。不同粗糙度二氧化硅表面致使石墨烯表面产生张力及引入应变，是2D峰发生频移的主要原因。声子的散射导致声子在石墨烯中的传播速度减弱，使得2D峰的半高宽变小。孔洞中表面粗糙度相对较大，增大石墨烯与衬底结合的界面受到的剪切力，提高石墨烯与衬底的界面结合力，为器件界面稳定性提供了理论依据。