On erittäin epätarkkoja väittää, että grafiitti on puolijohde. joillakin eturintamassa olevilla tutkimusaloilla hiilimateriaalit, kuten hiilinanoputket, hiilimolekyyliseulakalvot ja timanttimaiset hiilikalvot (joista useimmilla on tietyissä olosuhteissa tärkeitä puolijohdeominaisuuksia) kuuluvatgrafiittimateriaalit, mutta niiden mikrorakenne eroaa merkittävästi tyypillisestä kerrosgrafiittirakenteesta.
Grafiitissa hiiliatomien uloimmassa kerroksessa on neljä elektronia, joista kolme muodostaa kovalenttisia sidoksia muiden hiiliatomien elektronien kanssa siten, että jokaisessa hiiliatomissa on kolme elektronia kovalenttisten sidosten muodostamiseksi, ja loput kutsutaan π-elektroneiksi. . Nämä π-elektronit liikkuvat suunnilleen vapaasti kerrosten välisessä tilassa, ja grafiitin johtavuus riippuu pääasiassa näistä π-elektroneista. Kemiallisilla menetelmillä johtavuus heikkenee sen jälkeen, kun grafiitin hiili on muutettu stabiiliksi alkuaineeksi, kuten hiilidioksidiksi. Jos grafiitti hapetetaan, nämä π-elektronit muodostavat kovalenttisia sidoksia happiatomien elektronien kanssa, joten ne eivät voi enää liikkua vapaasti ja johtavuus heikkenee huomattavasti. Tämä on johtava periaategrafiittijohdin.
Puolijohdeteollisuus koostuu pääasiassa integroiduista piireistä, optoelektroniikasta, erottimista ja antureista. Uusien puolijohdemateriaalien on noudatettava monia lakeja korvatakseen perinteiset piimateriaalit ja voittaakseen markkinoiden tunnustusta. Valosähköinen ilmiö ja Hall-ilmiö ovat kaksi tärkeintä lakia nykyään. Tutkijat havaitsivat grafeenin kvantti-Hall-ilmiön huoneenlämmössä ja havaitsivat, että grafeeni ei aiheuta takaisinsirontaa havaittuaan epäpuhtauksia, mikä osoittaa, että sillä on superjohtavia ominaisuuksia. Lisäksi grafeeni on lähes läpinäkyvää paljaalla silmällä ja sen läpinäkyvyys on erittäin korkea. Grafeenilla on erinomaiset optiset ominaisuudet ja se muuttuu paksuuden mukaan. Se soveltuu käytettäväksi optoelektroniikan alalla. Grafeenilla on monia erinomaisia ominaisuuksia ja sitä käytetään monilla aloilla, kuten näyttö, kondensaattori, anturi ja niin edelleen
Postitusaika: 07.01.2022