É muito impreciso dizer que o grafite é um semicondutor. Em alguns campos de pesquisa de fronteira, materiais de carbono, como nanotubos de carbono, filmes de peneira molecular de carbono e filmes de carbono semelhantes a diamante (a maioria dos quais tem algumas propriedades semicondutoras importantes sob certas condições) pertencem amateriais de grafite, mas sua microestrutura é significativamente diferente da estrutura típica de grafite em camadas.
No grafite, existem quatro elétrons na camada mais externa de átomos de carbono, três dos quais formam ligações covalentes com os elétrons de outros átomos de carbono, de modo que cada átomo de carbono possui três elétrons para formar ligações covalentes, sendo o restante denominado elétron π. Esses elétrons π se movem com relativa liberdade no espaço entre as camadas, e a condutividade do grafite depende principalmente desses elétrons π. Por meio de métodos químicos, após o carbono do grafite ser transformado em um elemento estável, como o dióxido de carbono, a condutividade diminui. Se o grafite for oxidado, esses elétrons π formarão ligações covalentes com os elétrons dos átomos de oxigênio, de modo que não poderão mais se mover livremente, e a condutividade será bastante reduzida. Este é o princípio condutivo decondutor de grafite.
A indústria de semicondutores é composta principalmente por circuitos integrados, optoeletrônica, separadores e sensores. Novos materiais semicondutores precisam seguir diversas leis para substituir os materiais tradicionais de silício e conquistar o reconhecimento do mercado. O efeito fotoelétrico e o efeito Hall são as duas leis mais importantes da atualidade. Cientistas observaram o efeito Hall quântico do grafeno à temperatura ambiente e descobriram que ele não produz retrodispersão após o contato com impurezas, indicando que possui propriedades supercondutoras. Além disso, o grafeno é quase transparente a olho nu e possui altíssima transparência. O grafeno possui excelentes propriedades ópticas e varia com sua espessura. É adequado para aplicações na área de optoeletrônica. O grafeno possui inúmeras propriedades excelentes e será utilizado em diversas áreas, como telas de exibição, capacitores, sensores, entre outras.
Horário da postagem: 07/01/2022