نانو ساختار گرافین یک نیمه رسانا با گاف انرژی صفر در تراز فرمی است. این ویژگی، منجر به ایجاد خواص الکتریکی و اپتیکی منحصر به فردی می گردد که در وسایل الکترونیکی با دما و سرعت بالا استفاده می شود. بر این اساس در فصل اول به بیان مطالبی در مورد فناوری نانو و ویژگی دستگاه های نیمه رسانا، رسانا و عایق پرداخته و در فصل دوم نظریه تابع چگالی را مورد بررسی قرار می دهیم. همچنین برای انجام محاسبات از کد نرم افزار siesta استفاده شده است، که بر پایه نظریه تابع چگالی استوار می باشد. در siesta ، دستگاه پایه از نوع اوربیتال اتمی است و محیط مورد نیاز برای نصب آن سیستم عامل لینوکس می باشد، که دارای ضریب امنیتی بالایی می باشد. در فصل سوم نیز به ساختار گرافین پرداخته شده و در نهایت در فصل چهارم بعد از آشنایی با ساختار ماده و بررسی ایجاد نقص و آلایش در گرافین، به بررسی بر همکنش بین گرافین های مختلف ( ازجمله گرافین اولیه وگرافین ناقص و گرافین آلایش یافته نوع n,b) و مولکول های گازی کوچک (co, no, no2, nh3) پرداختیم. و به بررسی خواص الکترونیکی از جمله، چگالی حالات الکترونیکی، ساختار نوار انرژی و همچنین بررسی لایه ظرفیت و سهم اوربیتال های آن در خواص الکترونیکی و رسانندگی پرداخته شده است.