Dit is baie onakkuraat om te sê dat grafiet 'n halfgeleier is. In sommige grensnavorsingsvelde behoort koolstofmateriale soos koolstofnanobuise, koolstofmolekulêre siffilms en diamantagtige koolstoffilms (waarvan die meeste onder sekere omstandighede belangrike halfgeleiereienskappe het) totgrafietmateriale, maar hul mikrostruktuur verskil aansienlik van die tipiese gelaagde grafietstruktuur.
In grafiet is daar vier elektrone in die buitenste laag koolstofatome, waarvan drie kovalente bindings met die elektrone van ander koolstofatome vorm, sodat elke koolstofatoom drie elektrone het om kovalente bindings te vorm, en die oorblywende een word π-elektrone genoem. Hierdie π-elektrone beweeg ongeveer vrylik in die ruimte tussen lae, en die geleidingsvermoë van grafiet hang hoofsaaklik van hierdie π-elektrone af. Deur chemiese metodes, nadat die koolstof in grafiet in 'n stabiele element, soos koolstofdioksied, omgeskakel is, word die geleidingsvermoë verswak. As die grafiet geoksideer word, sal hierdie π-elektrone kovalente bindings met die elektrone van suurstofatome vorm, sodat hulle nie meer vrylik kan beweeg nie, en die geleidingsvermoë sal aansienlik verminder word. Dit is die geleidende beginsel vangrafietgeleier.
Die halfgeleierbedryf bestaan hoofsaaklik uit geïntegreerde stroombane, opto-elektronika, skeiers en sensors. Nuwe halfgeleiermateriale moet baie wette volg om tradisionele silikonmateriale te vervang en markherkenning te wen. Die foto-elektriese effek en die Hall-effek is die twee belangrikste wette vandag. Wetenskaplikes het die kwantum Hall-effek van grafeen by kamertemperatuur waargeneem en gevind dat grafeen nie terugverstrooiing sal produseer nadat dit onsuiwerhede teëgekom het nie, wat aandui dat dit supergeleidende eienskappe het. Boonop is grafeen amper deursigtig met die blote oog en het dit baie hoë deursigtigheid. Grafeen het uitstekende optiese eienskappe en sal verander met sy dikte. Dit is geskik vir toepassing op die gebied van opto-elektronika. Grafeen het baie uitstekende eienskappe en sal in baie velde gebruik word, soos vertoonskerms, kapasitor, sensors en so aan.
Plasingstyd: 7 Januarie 2022