Bardzo niedokładne jest stwierdzenie, że grafit jest półprzewodnikiem. W niektórych pionierskich dziedzinach badań materiały węglowe, takie jak nanorurki węglowe, węglowe sita molekularne i diamentopodobne warstwy węglowe (z których większość ma pewne ważne właściwości półprzewodnikowe w określonych warunkach) należą domateriały grafitoweale ich mikrostruktura znacząco różni się od typowej struktury grafitu warstwowego.
W graficie w najbardziej zewnętrznej warstwie atomów węgla znajdują się cztery elektrony, z których trzy tworzą wiązania kowalencyjne z elektronami innych atomów węgla, tak że każdy atom węgla ma trzy elektrony do tworzenia wiązań kowalencyjnych, a pozostały jeden nazywany jest elektronami π. Te elektrony π poruszają się w przybliżeniu swobodnie w przestrzeni między warstwami, a przewodnictwo grafitu zależy głównie od tych elektronów π. Poprzez metody chemiczne, po przekształceniu węgla w graficie w stabilny pierwiastek, taki jak dwutlenek węgla, przewodnictwo ulega osłabieniu. Jeśli grafit zostanie utleniony, te elektrony π utworzą wiązania kowalencyjne z elektronami atomów tlenu, więc nie będą mogły się już swobodnie poruszać, a przewodnictwo zostanie znacznie zmniejszone. Jest to zasada przewodnictwaprzewodnik grafitowy.
Przemysł półprzewodnikowy składa się głównie z układów scalonych, optoelektroniki, separatorów i czujników. Nowe materiały półprzewodnikowe muszą spełniać wiele praw, aby zastąpić tradycyjne materiały krzemowe i zdobyć uznanie na rynku. Efekt fotoelektryczny i efekt Halla to dwa najważniejsze prawa współcześnie. Naukowcy zaobserwowali kwantowy efekt Halla grafenu w temperaturze pokojowej i odkryli, że grafen nie będzie wytwarzał rozpraszania wstecznego po napotkaniu zanieczyszczeń, co wskazuje, że ma właściwości nadprzewodzące. Ponadto grafen jest prawie przezroczysty gołym okiem i ma bardzo wysoką przejrzystość. Grafen ma doskonałe właściwości optyczne i będzie się zmieniał wraz ze swoją grubością. Nadaje się do zastosowań w dziedzinie optoelektroniki. Grafen ma wiele doskonałych właściwości i będzie stosowany w wielu dziedzinach, takich jak ekrany wyświetlaczy, kondensatory, czujniki i tak dalej.
Czas publikacji: 07-01-2022