单层石墨烯是由sp2杂化的碳原子组成的,具有六角蜂巢状晶格结构,并且石墨烯表现出线性的能量色散关系,也就是能量E正比于动量k。特殊的结构也使石墨烯具有很多优异的性质,例如电子输运中的量子反常霍尔效应和克莱因隧穿。石墨烯的一个非常大的优点是其载流子浓度极易调控,目前也已经发展出了很多载流子浓度的调控方法(栅压、离子液体、化学掺杂、表面吸附、光照等)。栅压是应用最广的一种手段,而在实际应用或实验研究中,栅压也有一定的局域性。一些电路设计、测试仪器中并不能承受几十甚至上百伏的高压。在轻敲模式的AFM、SNOM测试中,较高的栅压会使得针尖不能顺利进针扫描。最近报道的一种电子束辐照掺杂的方式,可以局域的改变石墨烯载流子浓度,但调控范围较窄。这篇论文应用硝酸(HNO3)掺杂结合电子束辐照的复合方式,可以较大范围并且连续调控石墨烯载流子浓度。通过分析扫描近场光学显微镜(SNOM)和电输运测试结果,我们发现此复合方式可以将石墨烯载流子浓度从2.08× 1013 cm-2调控至-1.49×1012 cm-2,效果相当于常用的300nm二氧化硅介电层321 V的栅压改变。且这种掺杂方式可以通过局域的曝光进行预设图案的掺杂。这种简单、高效的复合掺杂方式有着非常广泛的应用前景。另外,我们对悬浮石墨烯的等离激元也进行了相应的实验研究。本文主要内容分为以下三章:第一章我们首先介绍了石墨烯的研究历史,晶格和能带结构,输运性质;然后讨论了石墨烯的制备和表征,最后介绍了石墨烯等离激元的色散关系,近场激发与调控和实空间成像和传播。第二章我们详细介绍了一种可以大范围、精确调控石墨烯载流子浓度的方法:HNO3结合电子束照射。我们先用硝酸蒸汽对石墨烯进行P型掺杂,然后使用不同剂量的电子束照射石墨烯来达到不同N型掺杂,再利用电输运和扫描近场光学显微镜(SNOM)测试表征调控效果。HNO3掺杂后的石墨烯可以通过局域电子束曝光进行微纳图案的预设计,电子束聚焦在小面积上使得直接将逻辑电路写入单个石墨烯成为可能,有利于石墨烯以及其他基于二维材料的电子和光电器件在未来的应用。第三部分章我们介绍了悬浮石墨烯的器件制备及其近场光学测试,首先介绍了实验用到的微纳加工技术,有电子束曝光(EBL)和紫外光刻以及电子束蒸发镀膜和反应离子刻蚀(RIE)等。然后系统的介绍了悬浮石墨烯制备的方法,着重介绍了我们制备悬浮石墨烯的方法,并且利用原子力显微镜(AFM)还有扫描近场光学显微镜(SNOM)进行测试。最后对实验中遇到的问题作了总结并且提出了可能的解决方案。