グラファイトと半導体の関係

グラファイトが半導体であると言うのは非常に不正確です。いくつかの最先端の研究分野では、カーボンナノチューブ、炭素分子ふるい膜、ダイヤモンド状炭素膜などの炭素材料（そのほとんどは特定の条件下で重要な半導体特性を示す）は半導体に属します。グラファイト材料しかし、その微細構造は典型的な層状グラファイト構造とは大きく異なります。

グラファイトでは、炭素原子の最外層に4つの電子があり、そのうち3つは他の炭素原子の電子と共有結合を形成します。つまり、各炭素原子は3つの電子で共有結合を形成し、残りの1つはπ電子と呼ばれます。これらのπ電子は層間をほぼ自由に移動でき、グラファイトの導電性は主にこれらのπ電子に依存しています。化学的方法により、グラファイト中の炭素が二酸化炭素などの安定した元素に変化すると、導電性は弱まります。グラファイトが酸化されると、これらのπ電子は酸素原子の電子と共有結合を形成し、自由に移動できなくなり、導電性が大幅に低下します。これがグラファイトの導電性の原理です。グラファイト導体。

半導体産業は、主に集積回路、オプトエレクトロニクス、セパレータ、センサーで構成されています。新しい半導体材料は、従来のシリコン材料に取って代わり、市場で認められるためには、多くの法則に従う必要があります。光電効果とホール効果は、今日最も重要な2つの法則です。科学者たちは、室温でグラフェンの量子ホール効果を観察し、グラフェンが不純物に遭遇しても後方散乱を起こさないことを発見しました。これは、グラフェンが超伝導特性を持っていることを示しています。さらに、グラフェンは肉眼でほぼ透明であり、非常に高い透明性を誇ります。グラフェンは優れた光学特性を持ち、その厚さによって変化します。オプトエレクトロニクス分野への応用に適しています。グラフェンは多くの優れた特性を持ち、ディスプレイスクリーン、コンデンサ、センサーなど、多くの分野で利用されるでしょう。