Vzťah medzi grafitom a polovodičom

 

Tvrdenie, že grafit je polovodič, je veľmi nepresné. V niektorých oblastiach hraničného výskumu patria uhlíkové materiály, ako sú uhlíkové nanorúrky, uhlíkové molekulárne sitá a diamantom podobné uhlíkové filmy (z ktorých väčšina má za určitých podmienok niektoré dôležité polovodičové vlastnosti), medzi...grafitové materiály, ale ich mikroštruktúra sa výrazne líši od typickej vrstevnatej grafitovej štruktúry.

V grafite sú štyri elektróny v najvzdialenejšej vrstve atómov uhlíka, z ktorých tri tvoria kovalentné väzby s elektrónmi iných atómov uhlíka, takže každý atóm uhlíka má tri elektróny na vytvorenie kovalentných väzieb a zostávajúci jeden sa nazýva π elektrón. Tieto π elektróny sa pohybujú približne voľne v priestore medzi vrstvami a vodivosť grafitu závisí hlavne od týchto π elektrónov. Chemickými metódami sa po premene uhlíka v grafite na stabilný prvok, ako je oxid uhličitý, vodivosť oslabí. Ak sa grafit oxiduje, tieto π elektróny vytvoria kovalentné väzby s elektrónmi atómov kyslíka, takže sa už nemôžu voľne pohybovať a vodivosť sa výrazne zníži. Toto je princíp vodivosti.grafitový vodič.

Polovodičový priemysel sa skladá najmä z integrovaných obvodov, optoelektroniky, separátorov a senzorov. Nové polovodičové materiály musia spĺňať mnoho zákonov, aby nahradili tradičné kremíkové materiály a získali si uznanie na trhu. Fotoelektrický jav a Hallov jav sú dva najdôležitejšie zákony súčasnosti. Vedci pozorovali kvantový Hallov jav grafénu pri izbovej teplote a zistili, že grafén po stretnutí s nečistotami nespôsobuje spätný rozptyl, čo naznačuje, že má supravodivé vlastnosti. Okrem toho je grafén voľným okom takmer priehľadný a má veľmi vysokú transparentnosť. Grafén má vynikajúce optické vlastnosti a mení sa s jeho hrúbkou. Je vhodný na použitie v oblasti optoelektroniky. Grafén má mnoho vynikajúcich vlastností a bude sa používať v mnohých oblastiach, ako sú displeje, kondenzátory, senzory atď.

 


Čas uverejnenia: 7. januára 2022
Online chat na WhatsApp!