Ugnayan sa pagitan ng grapayt at semikonduktor

Napakaliit na sabihin na ang grapayt ay isang semiconductor. Sa ilang larangan ng pananaliksik, ang mga materyales na carbon tulad ng carbon nanotubes, carbon molecular sieve films at diamond-like carbon films (na karamihan ay may ilang mahahalagang katangian ng semiconductor sa ilalim ng ilang partikular na kondisyon) ay kabilang sa...mga materyales na grapayt, ngunit ang kanilang microstructure ay makabuluhang naiiba sa karaniwang istrukturang may patong-patong na grapayt.

Sa grapayt, mayroong apat na electron sa pinakalabas na patong ng mga atomo ng carbon, tatlo sa mga ito ay bumubuo ng mga covalent bond kasama ang mga electron ng ibang mga atomo ng carbon, kaya ang bawat atomo ng carbon ay may tatlong electron upang bumuo ng mga covalent bond, at ang natitirang isa ay tinatawag na mga π electron. Ang mga π electron na ito ay halos malayang gumagalaw sa espasyo sa pagitan ng mga patong, at ang konduktibidad ng grapayt ay pangunahing nakasalalay sa mga π electron na ito. Sa pamamagitan ng mga kemikal na pamamaraan, pagkatapos na ang carbon sa grapayt ay maging isang matatag na elemento, tulad ng carbon dioxide, ang konduktibidad ay humihina. Kung ang grapayt ay na-oxidize, ang mga π electron na ito ay bubuo ng mga covalent bond kasama ang mga electron ng mga atomo ng oxygen, kaya hindi na sila malayang makagalaw, at ang konduktibidad ay lubos na mababawasan. Ito ang prinsipyo ng konduktibidad ngkonduktor ng grapayt.

Ang industriya ng semiconductor ay pangunahing binubuo ng mga integrated circuit, optoelectronics, separator at sensor. Ang mga bagong materyales ng semiconductor ay kailangang sumunod sa maraming batas upang mapalitan ang mga tradisyonal na materyales ng silicon at makuha ang pagkilala sa merkado. Ang photoelectric effect at Hall effect ang dalawang pinakamahalagang batas ngayon. Naobserbahan ng mga siyentipiko ang quantum Hall effect ng graphene sa temperatura ng silid at natuklasan na ang graphene ay hindi magbubunga ng back scattering pagkatapos makatagpo ng mga impurities, na nagpapahiwatig na mayroon itong mga super conductive properties. Bilang karagdagan, ang graphene ay halos transparent sa mata lamang at may napakataas na transparency. Ang Graphene ay may mahusay na optical properties at magbabago kasabay ng kapal nito. Ito ay angkop para sa aplikasyon sa larangan ng optoelectronics. Ang Graphene ay may maraming mahusay na katangian at gagamitin sa maraming larangan, tulad ng display screen, capacitor, sensor at iba pa.