గ్రాఫైట్ మరియు సెమీకండక్టర్ల మధ్య సంబంధం

గ్రాఫైట్ ఒక సెమీకండక్టర్ అని చెప్పడం చాలా తప్పు. కొన్ని సరికొత్త పరిశోధనా రంగాలలో, కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు, కార్బన్ మాలిక్యులర్ సీవ్ ఫిల్మ్‌లు మరియు డైమండ్-లైక్ కార్బన్ ఫిల్మ్‌లు వంటి కార్బన్ పదార్థాలు (వీటిలో చాలా వరకు నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో కొన్ని ముఖ్యమైన సెమీకండక్టర్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి) సెమీకండక్టర్ల వర్గానికి చెందినవిగా పరిగణించబడతాయి.గ్రాఫైట్ పదార్థాలుకానీ వాటి సూక్ష్మ నిర్మాణం సాధారణ పొరల గ్రాఫైట్ నిర్మాణం కంటే గణనీయంగా భిన్నంగా ఉంటుంది.

గ్రాఫైట్‌లో, కార్బన్ పరమాణువుల బయటి పొరలో నాలుగు ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. వాటిలో మూడు, ఇతర కార్బన్ పరమాణువుల ఎలక్ట్రాన్లతో సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి. అందువల్ల, ప్రతి కార్బన్ పరమాణువుకు సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచడానికి మూడు ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి, మిగిలిన దానిని π ఎలక్ట్రాన్ అంటారు. ఈ π ఎలక్ట్రాన్లు పొరల మధ్య ఉన్న ఖాళీలో దాదాపు స్వేచ్ఛగా కదులుతాయి, మరియు గ్రాఫైట్ యొక్క వాహకత్వం ప్రధానంగా ఈ π ఎలక్ట్రాన్లపై ఆధారపడి ఉంటుంది. రసాయన పద్ధతుల ద్వారా, గ్రాఫైట్‌లోని కార్బన్‌ను కార్బన్ డయాక్సైడ్ వంటి స్థిరమైన మూలకంగా మార్చిన తర్వాత, దాని వాహకత్వం బలహీనపడుతుంది. ఒకవేళ గ్రాఫైట్‌ను ఆక్సీకరణం చేస్తే, ఈ π ఎలక్ట్రాన్లు ఆక్సిజన్ పరమాణువుల ఎలక్ట్రాన్లతో సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి, కాబట్టి అవి ఇకపై స్వేచ్ఛగా కదలలేవు, మరియు వాహకత్వం బాగా తగ్గిపోతుంది. ఇదే గ్రాఫైట్ యొక్క వాహకత్వ సూత్రం.గ్రాఫైట్ వాహకం.

సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ ప్రధానంగా ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్, సెపరేటర్లు మరియు సెన్సార్లతో కూడి ఉంటుంది. సాంప్రదాయ సిలికాన్ పదార్థాల స్థానాన్ని భర్తీ చేయడానికి మరియు మార్కెట్లో గుర్తింపు పొందడానికి కొత్త సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు అనేక సూత్రాలను పాటించాల్సి ఉంటుంది. ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం మరియు హాల్ ప్రభావం అనేవి నేడు అత్యంత ముఖ్యమైన రెండు సూత్రాలు. శాస్త్రవేత్తలు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద గ్రాఫేన్ యొక్క క్వాంటం హాల్ ప్రభావాన్ని పరిశీలించారు మరియు మలినాలను ఎదుర్కొన్న తర్వాత గ్రాఫేన్ వెనుకకు చెదరడాన్ని (బ్యాక్ స్కాటరింగ్) ఉత్పత్తి చేయదని కనుగొన్నారు, ఇది దానికి సూపర్‌కండక్టివ్ లక్షణాలు ఉన్నాయని సూచిస్తుంది. అదనంగా, గ్రాఫేన్ కంటికి దాదాపు పారదర్శకంగా కనిపిస్తుంది మరియు చాలా అధిక పారదర్శకతను కలిగి ఉంటుంది. గ్రాఫేన్ అద్భుతమైన ఆప్టికల్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు దాని మందంతో పాటు అవి మారుతాయి. ఇది ఆప్టోఎలెక్ట్రానిక్స్ రంగంలో అనువర్తనానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. గ్రాఫేన్ అనేక అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు డిస్‌ప్లే స్క్రీన్, కెపాసిటర్, సెన్సార్ వంటి అనేక రంగాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.