Perthynas rhwng graffit a lled-ddargludyddion

 

Mae'n anghywir iawn dweud bod graffit yn lled-ddargludydd. Mewn rhai meysydd ymchwil ffiniol, mae deunyddiau carbon fel nanotiwbiau carbon, ffilmiau rhidyll moleciwlaidd carbon a ffilmiau carbon tebyg i ddiamwnt (y mae gan y rhan fwyaf ohonynt rai priodweddau lled-ddargludydd pwysig o dan rai amodau) yn perthyn ideunyddiau graffit, ond mae eu microstrwythur yn sylweddol wahanol i'r strwythur graffit haenog nodweddiadol.

Mewn graffit, mae pedwar electron yn yr haen allanol o atomau carbon, ac mae tri ohonynt yn ffurfio bondiau cofalent gydag electronau atomau carbon eraill, fel bod gan bob atom carbon dri electron i ffurfio bondiau cofalent, a gelwir yr un sy'n weddill yn electronau π. Mae'r electronau π hyn yn symud yn fwy neu lai yn rhydd yn y gofod rhwng haenau, ac mae dargludedd graffit yn dibynnu'n bennaf ar yr electronau π hyn. Trwy ddulliau cemegol, ar ôl i'r carbon mewn graffit gael ei droi'n elfen sefydlog, fel carbon deuocsid, mae'r dargludedd yn cael ei wanhau. Os caiff y graffit ei ocsideiddio, bydd yr electronau π hyn yn ffurfio bondiau cofalent gydag electronau atomau ocsigen, felly ni allant symud yn rhydd mwyach, a bydd y dargludedd yn cael ei leihau'n fawr. Dyma egwyddor ddargludoldargludydd graffit.

Mae'r diwydiant lled-ddargludyddion yn cynnwys cylchedau integredig, optoelectroneg, gwahanyddion a synwyryddion yn bennaf. Mae angen i ddeunyddiau lled-ddargludyddion newydd ddilyn llawer o gyfreithiau i ddisodli deunyddiau silicon traddodiadol ac ennill cydnabyddiaeth y farchnad. Effaith ffotodrydanol ac effaith Hall yw'r ddwy gyfraith bwysicaf heddiw. Arsylwodd gwyddonwyr effaith Hall cwantwm graffen ar dymheredd ystafell a chanfod na fydd graffen yn cynhyrchu gwasgariad yn ôl ar ôl dod ar draws amhureddau, sy'n dangos bod ganddo briodweddau uwch-ddargludol. Yn ogystal, mae graffen bron yn dryloyw gyda'r llygad noeth ac mae ganddo dryloywder uchel iawn. Mae gan graffen briodweddau optegol rhagorol a bydd yn newid gyda'i drwch. Mae'n addas i'w gymhwyso ym maes optoelectroneg. Mae gan graffen lawer o briodweddau rhagorol a bydd yn cael ei ddefnyddio mewn llawer o feysydd, megis sgrin arddangos, cynhwysydd, synhwyrydd ac yn y blaen.

 


Amser postio: Ion-07-2022
Sgwrs Ar-lein WhatsApp!