Veza između grafita i poluprovodnika

Vrlo je netačno reći da je grafit poluprovodnik. U nekim graničnim istraživačkim oblastima, ugljični materijali poput ugljičnih nanocijevi, filmova ugljičnih molekularnih sita i dijamantskih ugljičnih filmova (od kojih većina ima neka važna poluprovodnička svojstva pod određenim uslovima) pripadaju...grafitni materijali, ali njihova mikrostruktura se značajno razlikuje od tipične slojevite grafitne strukture.

U grafitu se u najudaljenijem sloju atoma ugljika nalaze četiri elektrona, od kojih tri formiraju kovalentne veze s elektronima drugih atoma ugljika, tako da svaki atom ugljika ima tri elektrona za formiranje kovalentnih veza, a preostali se naziva π elektroni. Ovi π elektroni se kreću približno slobodno u prostoru između slojeva, a provodljivost grafita uglavnom ovisi o ovim π elektronima. Hemijskim metodama, nakon što se ugljik u grafitu pretvori u stabilan element, poput ugljikovog dioksida, provodljivost se slabi. Ako se grafit oksidira, ovi π elektroni će formirati kovalentne veze s elektronima atoma kisika, tako da se više ne mogu slobodno kretati, a provodljivost će se znatno smanjiti. Ovo je princip provodljivosti.grafitni provodnik.

Industrija poluprovodnika se uglavnom sastoji od integrisanih kola, optoelektronike, separatora i senzora. Novi poluprovodnički materijali moraju slijediti mnoge zakone kako bi zamijenili tradicionalne silicijumske materijale i stekli priznanje na tržištu. Fotoelektrični efekat i Hallov efekat su dva najvažnija zakona danas. Naučnici su posmatrali kvantni Hallov efekat grafena na sobnoj temperaturi i otkrili da grafen neće proizvesti povratno raspršenje nakon susreta sa nečistoćama, što ukazuje na to da ima superprovodljiva svojstva. Osim toga, grafen je gotovo proziran golim okom i ima vrlo visoku transparentnost. Grafen ima odlična optička svojstva i mijenja se sa svojom debljinom. Pogodan je za primjenu u oblasti optoelektronike. Grafen ima mnoga odlična svojstva i koristit će se u mnogim oblastima, kao što su ekrani, kondenzatori, senzori i tako dalje.