石墨烯由于高迁移率、高导热性、柔韧性好和机械强度高等优异性能使其成为构筑新型纳米电子器件的重要材料，已成为电子信息、生物医学、显示等领域的研究热点。当石墨烯材料及其电子器件放置于含有辐照因素的场景中时，会因为与高能光子和带电粒子等相互作用而改变晶格结构或积累电荷，使石墨烯材料及电子器件的性能发生变化。本文主要综述了典型辐照因素对石墨烯及器件的主要效应及研究进展，旨在总结不同辐照在石墨烯及其电子器件中引发的物理效应，归纳其微观-宏观性质变化，为加深石墨烯材料及器件的辐照效应的理解，推动其在辐照场景中的实际应用奠定基础。

在场效应晶体管太赫兹探测器中, 合理的天线设计可以增强晶体管和太赫兹波之间的耦合效率, 从而提高太赫兹探测器的响应度.提出一种基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真来设计平面天线的方法.这种方法尤其适用于太赫兹波段晶体管输入阻抗不容易得到的情况.通过流片完成的基于氮化镓高电子迁移率晶体管的太赫兹探测器的响应度测试证实了这种方法的有效性.集成碟形天线和双偶极子天线的太赫兹探测器最大响应度分别在170.7 GHz (1568.4 V/W)和124.3 GHz (1047.2 V/W)频点处测得,这个测试结果接近基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真结果.

基于蓝宝石衬底InAlN/GaN异质结材料研制具有高电流增益截止频率(fT)和最大振荡频率(fmax)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管 (HFETs).基于再生长n+ GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小, 有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm.此外, 采用自对准栅工艺制备60 nm T型栅.由于器件尺寸的缩小, 在Vgs= 1 V时, 器件最大饱和电流(Ids)达到1.89 A/mm, 峰值跨导达到462 mS/mm.根据小信号测试结果, 外推得到器件的fT和fmax分别为170 GHz和210 GHz, 该频率特性为国内InAlN/GaN HFETs器件频率的最高值.

制备了基于酞菁氧钛(TiOPc)的有机光敏场效应管, 对氧化铟锡(ITO)衬底器件进行温度优化。实验结果表明, 随着衬底温度(Tsub)的增加, 器件载流子迁移率(μ)、光暗电流比(P)和光响应度(R)先增加后减小, 在Tsub=140 ℃时达到最大。Tsub=140 ℃的ITO衬底器件, 在波长808 nm、光功率密度190 mW·cm-2的近红外光照下, 最大载流子迁移率达到1.35×10-2 cm2·V-1·s-1, 最大光暗电流比为250, 栅压为－50 V时的最大光响应度为1.51 mA/W。

采用溶液化的方法制备了以PMMA为绝缘层、P3HT为有源层的有机场效应晶体管。研究了P3HT有源层和PMMA绝缘层的旋涂速度对器件性能的影响。实验结果表明,当P3HT和PMMA的旋涂速度均为2 000 r/min时,器件的性能最佳。峰值场效应迁移率为6.84×10-2 cm2·V-1·s-1。结果表明,选择适当的旋涂速度是一种有效提高溶液化制备有机场效应晶体管性能的方法。

通过衬底加热和氧化钼(MoO3)修饰源漏极制备了并五苯有机场效应晶体管。研究了衬底温度和电极修饰层厚度对器件性能的影响。实验结果表明: 当衬底温度为60 ℃、MoO3修饰层为10 nm时, 器件性能获得了显著增强, 场效应迁移率由原来的3.39×10-3 cm2/(V·s)提高到2.25×10-1 cm2/(V·s), 阈值电压由12 V降低到3 V。器件性能的改善归因于: 衬底加热可以优化有源层形貌, 改善载流子传输; 而MoO3修饰层显著降低了电极与有源层之间的接触势垒, 提高了载流子的注入。因此, 衬底加热与电极修饰对于制备高性能有机场效应晶体管是不可或缺的优化手段。

采用生物材料(蛋清)作为栅绝缘层制备了基于C60为有源层的有机场效应晶体管。器件展现出了合理的电学特性, 场效应迁移率和阈值电压分别为2.59 cm2·V-1·s-1和1.25 V。有机场效应晶体管展现良好性能的原因是蛋清具有较高的介电常数及热退火后形成的光滑表面形貌。实验结果表明, 对于制备有机场效应晶体管来说, 蛋清是一种有前途的绝缘层材料。

采用溶液制备法制备了用PVA作为绝缘层、P3HT作为有源层的有机场效应晶体管, 研究了不同浓度PVA栅绝缘层对器件性能的影响。实验结果显示, 以质量分数为8%的PVA溶液制备的栅绝缘层具有最好的性能, 器件的场效应迁移率为0.31 cm2·V-1·s-1, 阈值电压为-6 V。进一步分析了PVA栅绝缘层浓度对器件性能提高的原因, 结果表明,对于制备溶液化的有机场效应晶体管, 选取合适的PVA栅绝缘层浓度非常重要。

采用EuF3薄层修饰低功函数金属Ag源、漏电极，制备了CuPc有机场效应晶体管，研究了不同厚度EuF3对器件性能的影响。结果表明，EuF3的厚度由0 nm增至0.6 nm时，接触电阻由23.65×105 Ω·cm减至3.86×105 Ω·cm，使得器件载流子迁移率由1.5×10-3 cm2·V－1·s－1提高到4.65×10-3 cm2·V－1·s－1。UPS测试结果表明，薄层EuF3在Ag与有机半导体间形成了界面偶极势垒，使源漏电极表面功函数增大，空穴注入势垒降低，Ag电极与有机半导体层界面的接触电阻减小，进而提升了空穴的注入效率。

采用酞菁钯(PdPc)和C60两种有机半导体材料, 通过真空热蒸镀法以不同的沉积顺序制备了两种不同结构的平面异质结有机光敏场效应管, 并对这两种结构器件的光敏特性进行比较。在波长655 nm、光强100 mW/cm2的光照条件下, 结构为n+-Si/SiO2/PdPc/C60/Al(S&D) (PdPc/C60-OFET)器件的最大光暗比为2×103, 光响应度为3 mA/W; 而结构为n+-Si/SiO2/C60/PdPc/Al(S&D) (C60/PdPc-OFET)器件的最大光暗比为3×103, 光响应度为11mA/W。实验结果表明C60/PdPc-OFET可以获得更好的光敏特性。