类石墨烯的二维结构能够将其微观上优异的电学、磁学和光学性能与宏观上的超薄性、透明性和柔韧性有机地结合在一起，从而能够同时实现器件的微型化和功能的最大化。与此同时，对于构建超薄半导体器件，其材料的电子结构的有效调节无论对基础研究还是对实际应用都有重要意义。最近中心谢毅教授课题组（中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室）利用插层钒酸锂-石墨烯超薄纳米片所特有的类摇椅构造，实现了在外电场下石墨烯导电类型的有效调节，在此基础上，构建了一个演示晶体管实现了电性能调制。他们首先采用溶剂热法合成了钒酸锂与石墨烯形成的插层结构复合物，该层状复合物进而在液相中剥离出超薄的插层二维结构，该二维结构具有类似锂离子电池的“摇椅构造”：夹层中的锂离子在外电场作用下，可在钒氧层和石墨烯层之间来回移动。和杨金龙教授课题组合作的理论计算表明，石墨烯层的导电类型随着锂离子在夹层间位置的不同发生相应变化。因此，该复合二维结构被组装成一个简单的晶体管，所得到的晶体管的开路电流为0.107mA，闭路电流为2.25mA，电流开关比为21。虽然这个晶体管的效果尚不理想，但这类具有新奇摇椅构造的插层复合二维结构给我们调节电性能提供了新的思路和材料体系。

该研究结果近期发表于Nature出版集团的新刊物Scientific Reports(2013, 3:1246)。

a：钒酸锂-石墨烯纳米片的“摇椅构造”及锂离子位置随外电场变化示意图

b：计算得到的石墨烯层的电子态密度及载流子类型与相应的锂离子位置变化示意图