Relació entre grafit i semiconductor

 

És molt inexacte dir que el grafit és un semiconductor. En alguns camps de recerca de frontera, els materials de carboni com els nanotubs de carboni, les pel·lícules de garbell molecular de carboni i les pel·lícules de carboni semblants al diamant (la majoria de les quals tenen algunes propietats semiconductors importants en determinades condicions) pertanyen amaterials de grafit, però la seva microestructura és significativament diferent de la típica estructura de grafit en capes.

En el grafit, hi ha quatre electrons a la capa més externa dels àtoms de carboni, tres dels quals formen enllaços covalents amb els electrons d'altres àtoms de carboni, de manera que cada àtom de carboni té tres electrons per formar enllaços covalents, i el restant s'anomena electrons π . Aquests electrons π es mouen aproximadament lliurement a l'espai entre capes, i la conductivitat del grafit depèn principalment d'aquests electrons π. Mitjançant mètodes químics, després que el carboni del grafit es converteixi en un element estable, com el diòxid de carboni, la conductivitat es debilita. Si el grafit s'oxida, aquests electrons π formaran enllaços covalents amb els electrons dels àtoms d'oxigen, de manera que ja no es podran moure lliurement i la conductivitat es reduirà molt. Aquest és el principi conductor deconductor de grafit.

La indústria dels semiconductors es compon principalment de circuits integrats, optoelectrònica, separadors i sensors. Els nous materials semiconductors han de seguir moltes lleis per substituir els materials tradicionals de silici i guanyar el reconeixement del mercat. L'efecte fotoelèctric i l'efecte Hall són les dues lleis més importants actuals. Els científics van observar l'efecte Hall quàntic del grafè a temperatura ambient i van trobar que el grafè no produirà retrodispersió després de trobar impureses, cosa que indica que té propietats superconductores. A més, el grafè és gairebé transparent a simple vista i té una transparència molt alta. El grafè té excel·lents propietats òptiques i canviarà amb el seu gruix. És adequat per a l'aplicació en el camp de l'optoelectrònica. El grafè té moltes propietats excel·lents i s'utilitzarà en molts camps, com ara la pantalla, el condensador, el sensor, etc.

 


Hora de publicació: 07-gen-2022
Xat en línia de WhatsApp!