흑연과 반도체의 관계

 

흑연이 반도체라고 말하는 것은 매우 부정확합니다. 일부 첨단 연구 분야에서는 탄소 나노튜브, 탄소 분자체 필름, 다이아몬드 유사 탄소 필름(대부분 특정 조건에서 중요한 반도체 특성을 가짐)과 같은 탄소 재료가 속합니다.흑연 재료, 그러나 이들의 미세구조는 일반적인 층상 흑연 구조와 크게 다릅니다.

흑연은 탄소 원자의 가장 바깥층에 4개의 전자가 있는데, 그 중 3개는 다른 탄소 원자의 전자와 공유결합을 이루므로, 각 탄소 원자에는 3개의 전자가 있어 공유결합을 이루고 나머지 1개를 π전자라 한다. . 이들 π전자는 층간 공간에서 대략 자유롭게 움직이며, 흑연의 전도도는 주로 이러한 π전자에 의존한다. 화학적 방법을 통해 흑연의 탄소가 이산화탄소와 같은 안정한 원소로 변한 후 전도성이 약해집니다. 흑연이 산화되면 이 π전자는 산소 원자의 전자와 공유결합을 형성하게 되어 더 이상 자유롭게 움직일 수 없게 되고 전도도가 크게 감소하게 됩니다. 이것이 전도성 원리이다.흑연 전도체.

반도체 산업은 주로 집적회로, 광전자공학, 분리막, 센서로 구성됩니다. 새로운 반도체 소재는 기존 실리콘 소재를 대체하고 시장 인지도를 얻으려면 많은 법률을 따라야 합니다. 광전 효과와 홀 효과는 오늘날 가장 중요한 두 가지 법칙입니다. 과학자들은 상온에서 그래핀의 양자 홀 효과를 관찰한 결과, 그래핀이 불순물을 만나도 역산란을 일으키지 않는다는 사실을 발견했습니다. 이는 그래핀이 초전도 특성을 가지고 있음을 나타냅니다. 또한 그래핀은 육안으로 볼 때 거의 투명하며 매우 높은 투명도를 가지고 있습니다. 그래핀은 광학적 특성이 뛰어나며 두께에 따라 변합니다. 광전자 공학 분야에 적용하기에 적합합니다. 그래핀은 우수한 특성을 많이 갖고 있어 디스플레이 화면, 커패시터, 센서 등 다양한 분야에서 활용될 예정이다.

 


게시 시간: 2022년 1월 7일
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