Il est très inexact d'affirmer que le graphite est un semi-conducteur. Dans certains domaines de recherche de pointe, les matériaux carbonés tels que les nanotubes de carbone, les films de tamis moléculaires de carbone et les films de carbone de type diamant (dont la plupart présentent d'importantes propriétés semi-conductrices dans certaines conditions) sont considérés comme semi-conducteurs.matériaux en graphitemais leur microstructure est significativement différente de la structure typique du graphite stratifié.
Dans le graphite, la couche externe des atomes de carbone contient quatre électrons. Trois de ces électrons forment des liaisons covalentes avec ceux d'autres atomes de carbone, de sorte que chaque atome de carbone possède trois électrons impliqués dans ces liaisons. Le quatrième électron est appelé électron π. Ces électrons π se déplacent relativement librement dans l'espace intercouche, et la conductivité du graphite dépend principalement de ces électrons π. Par des procédés chimiques, lorsque le carbone du graphite est transformé en un élément stable, tel que le dioxyde de carbone, la conductivité diminue. Si le graphite est oxydé, ces électrons π forment des liaisons covalentes avec les électrons des atomes d'oxygène, ce qui restreint leur mobilité et réduit considérablement la conductivité. C'est le principe de la conductivité du graphite.conducteur en graphite.
L'industrie des semi-conducteurs est principalement composée de circuits intégrés, d'optoélectronique, de séparateurs et de capteurs. Pour remplacer le silicium traditionnel et s'imposer sur le marché, les nouveaux matériaux semi-conducteurs doivent respecter de nombreuses lois. L'effet photoélectrique et l'effet Hall sont deux des lois les plus importantes à ce jour. Des scientifiques ont observé l'effet Hall quantique du graphène à température ambiante et ont constaté que ce dernier ne produit pas de rétrodiffusion au contact d'impuretés, ce qui indique ses propriétés supraconductrices. De plus, le graphène est presque transparent à l'œil nu et possède une transparence très élevée. Ses excellentes propriétés optiques varient en fonction de son épaisseur. Il est donc particulièrement adapté aux applications optoélectroniques. Grâce à ses nombreuses propriétés remarquables, le graphène trouvera des applications dans de nombreux domaines, tels que les écrans, les condensateurs, les capteurs, etc.
Date de publication : 7 janvier 2022