Grafena
Pada tahun 2004 kelompok riset dari Universitas Manchester yang dipimpin oleh Andre K. Geim dan Kostya Novoselov menemukan suatu bahan semikonduktor yang disebut "Graphene". Bahan yang merupakan alotrop karbon ini mempunyai ketebalan hanya satu atom saja, yaitu karbon yang disusun menyamping pada kisi yang menyerupai sarang lebah dan diperkirakan sebagai bahan semikonduktor tertipis di Dunia. Lapisan tunggal dari grafit sebelumnya (sekitar tahun 1970an) ditumbuhkan secara epitaksial di atas material-material lainnya dan biasa di sebut "grafena epitaksial". Grafena epitaksial ini mengandung lapisan setebal satu atom berbentuk heksagonal dengan ikatan "sp" antar atom karbonnya. Pada proses penumbuhan kristal grafena ini terjadi transfer muatan dari substrat ke grafena epitaksial, dan dalam beberapa kasus terjadi hibridisasi orbital "d" dari atom substrat dengan orbital pi dari grafena, yang secara signifikan mengubah struktur elektronik grafena.
Grafena
Graphene Nanoribbons (GNRs) adalah lapisan tunggal yang esensial dari grafena yang dipotong dengan pola tertentu untuk menghasilkan sifat-sifat listrik tergantung dari tepi lembaran tersebut, dapat berbentuk Z atau "armchair". Berdasarkan perhitungan prediksi "tigh binding" bahwa GNR yang zigzag bersifat logam, sedangkan "armchair" dapat bersifat logam ataupun semilogam tergantung lebarnya. GNR dapat mempunyai sifat logam hingga semikonduktor tergantung chiralitynya. GNR bertepi zigzag bersifat logam dengan bentuk khas pada kedua sisinya tanpa memperhatikan lebarnya. Sementara GNR bertepi "armchair" dapat bersifat logam ataupun semikonduktor tergantung pada lebar NA. GNR "armchair" akan bersifat logam jika NA = 3k + 2 ( k adalah bilangan bulat ) dan jika tidak maka bersifat semikonduktor. Akhir-akhir ini bermacam-macam "junction" seperti bentuk L, bentuk T dan bentuk Z di dasarkan pada dua jenis GNR yang telah diusulkan tersebut. Walaupun "junction-junction" ini memiliki bentuk geometri yang sama dengan junction Quasi satu dimensi yang lain, keadaan elektronnya sangat berbeda dari "junction" yang lain karena pada GNR elektron-elektronnya mempunyai sifat yang khas.