Relația dintre grafit și semiconductori

 

Este foarte inexact să spunem că grafitul este un semiconductor. În unele domenii de cercetare de frontieră, materialele din carbon, cum ar fi nanotuburile de carbon, peliculele de sită moleculară de carbon și peliculele de carbon asemănătoare diamantului (majoritatea având anumite proprietăți semiconductoare importante în anumite condiții), aparțin...materiale de grafit, dar microstructura lor este semnificativ diferită de structura tipică a grafitului stratificat.

În grafit, există patru electroni în stratul exterior al atomilor de carbon, dintre care trei formează legături covalente cu electronii altor atomi de carbon, astfel încât fiecare atom de carbon are trei electroni pentru a forma legături covalente, iar cel rămas se numește electron π. Acești electroni π se mișcă aproximativ liber în spațiul dintre straturi, iar conductivitatea grafitului depinde în principal de acești electroni π. Prin metode chimice, după ce carbonul din grafit este transformat într-un element stabil, cum ar fi dioxidul de carbon, conductivitatea slăbește. Dacă grafitul este oxidat, acești electroni π vor forma legături covalente cu electronii atomilor de oxigen, astfel încât nu se mai pot mișca liber, iar conductivitatea va fi redusă considerabil. Acesta este principiul conductivității.conductor de grafit.

Industria semiconductorilor este compusă în principal din circuite integrate, optoelectronică, separatoare și senzori. Noile materiale semiconductoare trebuie să respecte numeroase legi pentru a înlocui materialele tradiționale din siliciu și a câștiga recunoașterea pe piață. Efectul fotoelectric și efectul Hall sunt cele mai importante două legi din prezent. Oamenii de știință au observat efectul Hall cuantic al grafenului la temperatura camerei și au descoperit că grafenul nu produce împrăștiere inversă după întâlnirea cu impurități, ceea ce indică faptul că are proprietăți superconductoare. În plus, grafenul este aproape transparent cu ochiul liber și are o transparență foarte ridicată. Grafenul are proprietăți optice excelente și se modifică odată cu grosimea sa. Este potrivit pentru aplicații în domeniul optoelectronicii. Grafenul are multe proprietăți excelente și va fi utilizat în multe domenii, cum ar fi ecrane de afișare, condensatoare, senzori și așa mai departe.

 


Data publicării: 07 ian. 2022
Chat online pe WhatsApp!