石墨烯，是由单层碳原子组成、具有蜂窝状结构的二维材料。石墨烯作为目前最薄的材料，具有优异的力学、热学和电学等性能，拥有高度的柔性、透光性、超高的导电性，是主导未来高科技竞争的重要战略材料。本书从石墨烯的结构入手，系统的介绍了石墨烯的七大特性，聚焦电子器件、光电探测器件、传感器件、光学器件及能源器件五个专题，分析凝练了过去十余年石墨烯功能器件开发与应用的研究现状及发展趋势。书稿不仅具有理论创新价值和研究价值，而且对实践页有一定的实操意义。
王慧慧，博士，中国博士后科学基金特别资助获得者。多年来主要从事高质量石墨烯薄膜的制备及其功能化、器件化的相关研究，在石墨烯的表面控制生长方面开展了大量的探索，基于过程工程学原理，通过生长基元步骤的设计与调控，获得了高质量石墨烯薄膜的制备方法。相关研究工作相继发表在《Adv.Mater.》《ACS Nano》等世界**学术期刊，共计20余篇，申请并获授权国家发明专利30余项。
第1章 石墨烯概述
1.1 石墨烯的发现及基本结构
1.1.1 石墨烯的发现历史
1.1.2 石墨烯的基本结构
1.2 石墨烯的基本性能
1.2.1 石墨烯的电学性能
1.2.2 石墨烯的光学性能
1.2.3 石墨烯的力学性能
1.2.4 石墨烯的热学性能
1.2.5 石墨烯的磁学性能
1.2.6 石墨烯的超导性能
1.2.7 石墨烯的选择透过性
第2章 石墨烯电子器件
2.1 石墨烯晶体管器件
2.1.1 石墨烯场效应晶体管
2.1.2 石墨烯能带结构调控
2.1.3 石墨烯隧穿场效应晶体管
2.1.4 石墨烯-硅肖特基结器件
2.2 石墨烯非易失性存储器
2.2.1 非易失性存储器性能参数
2.2.2 晶体管型石墨烯非易失性存储器
2.2.3 石墨烯闪存器件
2.2.4 电阻式石墨烯非易失性存储器
2.3 石墨烯人工突触器件
2.3.1 电学突触器件
2.3.2 光电突触器件
第3章 石墨烯基光电探测器件
3.1 基于石墨烯的超快宽谱带光电探测器
3.1.1 石墨烯基光电探测器的光电转换原理
3.1.2 石墨烯基光电探测器的重要参数
3.1.3 石墨烯基光电探测器的优势
3.1.4 石墨烯基光电探测器的发展现状
3.2 石墨烯光电响应增强策略
3.2.1 等离子体增强型石墨烯基光电探测器
3.2.2 共振腔增强型石墨烯基光电探测器
3.2.3 波导型石墨烯基光电探测器
3.2.4 叠层范德瓦尔斯异质结型石墨烯基光电探测器
3.2.5 量子点增强型石墨烯基光电探测器
3.3 石墨烯长波光电探测器
3.3.1 中红外波段光电探测器
3.3.2 太赫兹波段光电探测器
第4章 石墨烯传感器件
4.1 石墨烯气体传感器
4.1.1 基于电学方法的石墨烯气体传感器
4.1.2 基于光学方法的石墨烯气体传感器
4.2 石墨烯压力与应力传感器
4.2.1 石墨烯压力传感器
4.2.2 石墨烯柔性应力传感器及其在可穿戴器件中的应用
4.3 石墨烯霍尔传感器
4.3.1 霍尔传感器的原理
4.3.2 石墨烯在霍尔传感器中的应用
4.4 石墨烯生物传感器
4.4.1 石墨烯电化学生物传感器
4.4.2 石墨烯FET生物传感器
4.4.3 石墨烯光学生物传感器
第5章 石墨烯光子学和光电子学器件
5.1 石墨烯光电子学
5.1.1 线性光吸收特性
5.1.2 非线性光学效应
5.1.3 光学响应的可调性
5.2 石墨烯在激光器中的应用
5.2.1 基于石墨烯饱和吸收锁模的光纤激光器
5.2.2 基于石墨烯的调Q光纤激光器
5.2.3 基于石墨烯的固体激光器
5.3 石墨烯在电光调制器中的应用
5.3.1 基于直波导结构的石墨烯电光调制器
5.3.2 基于平面结构的石墨烯电光调制器
5.3.3 基于其他结构的石墨烯电光调制器
5.4 石墨烯表面等离激元
5.4.1 石墨烯表面等离激元的激发机制
5.4.2 石墨烯表面等离激元的观测方法
5.4.3 石墨烯表面等离激元的应用
第6章 石墨烯能源器件
6.1 石墨烯在二次电池中的应用
6.1.1 石墨烯在锂离子电池中的应用
6.1.2 石墨烯在锂硫电池中的应用
6.2 石墨烯在超级电容器中的应用
6.2.1 超级电容器
6.2.2 石墨烯基超级电容器
6.3 石墨烯在太阳能电池中的应用
6.3.1 太阳能电池
6.3.2 石墨烯在染料敏化太阳能电池中的应用
6.3.3 石墨烯在量子点太阳能电池中的应用
6.3.4 石墨烯在钙钛矿太阳能电池中的应用
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