È molto impreciso affermare che la grafite è un semiconduttore. In alcuni campi di ricerca di frontiera, i materiali al carbonio come i nanotubi di carbonio, i film di setacci molecolari di carbonio e i film di carbonio simili al diamante (la maggior parte dei quali hanno alcune importanti proprietà di semiconduttore in determinate condizioni) appartengono amateriali in grafite, ma la loro microstruttura è significativamente diversa dalla tipica struttura a strati della grafite.
Nella grafite, ci sono quattro elettroni nello strato più esterno di atomi di carbonio, tre dei quali formano legami covalenti con gli elettroni di altri atomi di carbonio, quindi ogni atomo di carbonio ha tre elettroni per formare legami covalenti, e il rimanente è chiamato elettrone π. Questi elettroni π si muovono approssimativamente liberamente nello spazio tra gli strati e la conduttività della grafite dipende principalmente da questi elettroni π. Attraverso metodi chimici, dopo che il carbonio nella grafite viene trasformato in un elemento stabile, come l'anidride carbonica, la conduttività si indebolisce. Se la grafite si ossida, questi elettroni π formeranno legami covalenti con gli elettroni degli atomi di ossigeno, quindi non potranno più muoversi liberamente e la conduttività sarà notevolmente ridotta. Questo è il principio di conduttività diconduttore di grafite.
L'industria dei semiconduttori è composta principalmente da circuiti integrati, optoelettronica, separatori e sensori. I nuovi materiali semiconduttori devono rispettare numerose leggi per sostituire i tradizionali materiali al silicio e ottenere il riconoscimento del mercato. L'effetto fotoelettrico e l'effetto Hall sono le due leggi più importanti oggi. Gli scienziati hanno osservato l'effetto Hall quantistico del grafene a temperatura ambiente e hanno scoperto che il grafene non produce retrodiffusione dopo aver incontrato impurità, a indicare che possiede proprietà superconduttive. Inoltre, il grafene è quasi trasparente a occhio nudo e ha un'elevata trasparenza. Il grafene possiede eccellenti proprietà ottiche e varia con il suo spessore. È adatto per applicazioni nel campo dell'optoelettronica. Il grafene ha molte proprietà eccellenti e verrà utilizzato in molti campi, come schermi, condensatori, sensori e così via.
Data di pubblicazione: 07-01-2022