È molto impreciso dire che la grafite è un semiconduttore. In alcuni campi di ricerca di frontiera, i materiali a base di 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 ha alcune importanti proprietà semiconduttrici in determinate condizioni) appartengono amateriali in grafitema la loro microstruttura è significativamente diversa dalla tipica struttura stratificata della grafite.
Nella grafite, nello strato più esterno di atomi di carbonio ci sono quattro elettroni, tre dei quali formano legami covalenti con gli elettroni di altri atomi di carbonio, in modo che ogni atomo di carbonio abbia 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 viene ossidata, 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 conduzione della grafite.conduttore in 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 al giorno d'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, indicando che possiede proprietà superconduttive. Inoltre, il grafene è quasi trasparente a occhio nudo e ha un'elevatissima trasparenza. Il grafene possiede eccellenti proprietà ottiche che variano con il suo spessore. È adatto per applicazioni nel campo dell'optoelettronica. Il grafene ha molte proprietà eccellenti e troverà impiego in numerosi settori, come schermi, condensatori, sensori e così via.
Data di pubblicazione: 7 gennaio 2022