Relação entre grafite e semicondutor

É muito impreciso dizer que o grafite é um semicondutor. em alguns campos de pesquisa de ponta, materiais de carbono, como nanotubos de carbono, filmes de peneira molecular de carbono e filmes de carbono semelhantes ao diamante (a maioria dos quais tem algumas propriedades semicondutoras importantes sob certas condições) pertencem amateriais de grafite, mas sua microestrutura é significativamente diferente da estrutura típica de grafite em camadas.

Na grafite, existem quatro elétrons na camada mais externa dos átomos de carbono, três dos quais formam ligações covalentes com os elétrons de outros átomos de carbono, de modo que cada átomo de carbono tem três elétrons para formar ligações covalentes, e o restante é chamado de elétrons π. . Esses elétrons π se movem aproximadamente livremente no espaço entre as camadas, e a condutividade da grafite depende principalmente desses elétrons π. Através de métodos químicos, depois que o carbono da grafite é transformado em um elemento estável, como o dióxido de carbono, a condutividade é enfraquecida. Se a grafite for oxidada, esses elétrons π formarão ligações covalentes com os elétrons dos átomos de oxigênio, de modo que não poderão mais se mover livremente e a condutividade será bastante reduzida. Este é o princípio condutor decondutor de grafite.

A indústria de semicondutores é composta principalmente por circuitos integrados, optoeletrônica, separadores e sensores. Novos materiais semicondutores precisam seguir muitas leis para substituir os materiais tradicionais de silício e ganhar reconhecimento no mercado. O efeito fotoelétrico e o efeito Hall são as duas leis mais importantes atualmente. Os cientistas observaram o efeito Hall quântico do grafeno à temperatura ambiente e descobriram que o grafeno não produzirá retroespalhamento após encontrar impurezas, indicando que possui propriedades supercondutoras.Além disso, o grafeno é quase transparente a olho nu e tem uma transparência muito alta. O grafeno tem excelentes propriedades ópticas e muda com a sua espessura. É adequado para aplicação na área de optoeletrônica. O grafeno tem muitas propriedades excelentes e será usado em muitos campos, como telas, capacitores, sensores e assim por diante.