Relación entre o grafito e os semicondutores

 

É moi inexacto afirmar que o grafito é un semicondutor. Nalgúns campos de investigación de vangarda, os materiais de carbono como os nanotubos de carbono, as películas de peneira molecular de carbono e as películas de carbono semellantes ao diamante (a maioría das cales teñen algunhas propiedades semicondutoras importantes baixo certas condicións) pertencen a...materiais de grafito, pero a súa microestrutura é significativamente diferente da estrutura típica do grafito en capas.

No grafito, hai catro electróns na capa máis externa de átomos de carbono, tres dos cales forman enlaces covalentes cos electróns doutros átomos de carbono, de xeito que cada átomo de carbono ten tres electróns para formar enlaces covalentes, e o restante chámase electrón π. Estes electróns π móvense aproximadamente libremente no espazo entre as capas, e a condutividade do grafito depende principalmente destes electróns π. Mediante métodos químicos, despois de que o carbono do grafito se converta nun elemento estable, como o dióxido de carbono, a condutividade debílase. Se o grafito se oxida, estes electróns π formarán enlaces covalentes cos electróns dos átomos de osíxeno, polo que xa non poden moverse libremente e a condutividade reducirase considerablemente. Este é o principio de condución decondutor de grafito.

A industria dos semicondutores está composta principalmente por circuítos integrados, optoelectrónica, separadores e sensores. Os novos materiais semicondutores deben seguir moitas leis para substituír os materiais de silicio tradicionais e gañar recoñecemento no mercado. O efecto fotoeléctrico e o efecto Hall son as dúas leis máis importantes na actualidade. Os científicos observaron o efecto Hall cuántico do grafeno á temperatura ambiente e descubriron que o grafeno non produce retrodispersión despois de atopar impurezas, o que indica que ten propiedades supercondutoras. Ademais, o grafeno é case transparente a simple vista e ten unha transparencia moi alta. O grafeno ten excelentes propiedades ópticas e cambia co seu grosor. É axeitado para a aplicación no campo da optoelectrónica. O grafeno ten moitas propiedades excelentes e usarase en moitos campos, como pantallas de visualización, condensadores, sensores, etc.

 


Data de publicación: 07-01-2022
Chat en liña de WhatsApp!