Het is zeer onjuist om te zeggen dat grafiet een halfgeleider is. In sommige grensverleggende onderzoeksgebieden behoren koolstofmaterialen zoals koolstofnanotubes, koolstofmoleculaire zeeffilms en diamantachtige koolstoffilms (waarvan de meeste onder bepaalde omstandigheden belangrijke halfgeleidereigenschappen hebben) tot de groep van halfgeleidermaterialen.grafietmaterialen, maar hun microstructuur verschilt aanzienlijk van de typische gelaagde grafietstructuur.
In grafiet bevinden zich vier elektronen in de buitenste laag koolstofatomen, waarvan er drie covalente bindingen vormen met de elektronen van andere koolstofatomen, zodat elk koolstofatoom drie elektronen heeft om covalente bindingen te vormen, en de resterende één wordt π-elektronen genoemd. Deze π-elektronen bewegen zich ongeveer vrij in de ruimte tussen de lagen, en de geleidbaarheid van grafiet hangt voornamelijk af van deze π-elektronen. Door chemische methoden wordt de geleidbaarheid verzwakt nadat de koolstof in grafiet is omgezet in een stabiel element, zoals koolstofdioxide. Als het grafiet wordt geoxideerd, zullen deze π-elektronen covalente bindingen vormen met de elektronen van zuurstofatomen, waardoor ze niet langer vrij kunnen bewegen en de geleidbaarheid sterk zal afnemen. Dit is het geleidingsprincipe vangrafietgeleider.
De halfgeleiderindustrie bestaat voornamelijk uit geïntegreerde schakelingen, opto-elektronica, separatoren en sensoren. Nieuwe halfgeleidermaterialen moeten aan veel wetten voldoen om traditionele siliciummaterialen te vervangen en marktbekendheid te verwerven. Het foto-elektrische effect en het Hall-effect zijn tegenwoordig de twee belangrijkste wetten. Wetenschappers observeerden het kwantum-Hall-effect van grafeen bij kamertemperatuur en ontdekten dat grafeen geen terugverstrooiing veroorzaakt na contact met onzuiverheden, wat aangeeft dat het supergeleidende eigenschappen heeft. Bovendien is grafeen met het blote oog bijna transparant en heeft het een zeer hoge transparantie. Grafeen heeft uitstekende optische eigenschappen en verandert met de dikte. Het is geschikt voor toepassingen in de opto-elektronica. Grafeen heeft vele uitstekende eigenschappen en zal in veel sectoren worden gebruikt, zoals beeldschermen, condensatoren, sensoren, enzovoort.
Plaatsingstijd: 07-01-2022