Сказать, что графит является полупроводником, очень неточно. В некоторых передовых областях исследований углеродные материалы, такие как углеродные нанотрубки, пленки углеродных молекулярных сит и алмазоподобные углеродные пленки (большинство из которых при определенных условиях обладают некоторыми важными полупроводниковыми свойствами), относятся кграфитовые материалы, но их микроструктура существенно отличается от типичной структуры слоистого графита.
В графите в самом внешнем слое атомов углерода есть четыре электрона, три из которых образуют ковалентные связи с электронами других атомов углерода, так что у каждого атома углерода есть три электрона для образования ковалентных связей, а оставшийся один называется π-электронами. . Эти π-электроны примерно свободно движутся в пространстве между слоями, и проводимость графита в основном зависит от этих π-электронов. С помощью химических методов, после того как углерод графита превращается в стабильный элемент, такой как углекислый газ, проводимость ослабляется. Если графит окислится, эти π-электроны образуют ковалентные связи с электронами атомов кислорода, поэтому они больше не смогут свободно перемещаться, и проводимость значительно уменьшится. Это проводящий принципграфитовый проводник.
Полупроводниковая промышленность в основном состоит из интегральных схем, оптоэлектроники, сепараторов и датчиков. Новые полупроводниковые материалы должны соответствовать множеству законов, чтобы заменить традиционные кремниевые материалы и завоевать признание на рынке. Фотоэлектрический эффект и эффект Холла являются двумя наиболее важными законами сегодня. Ученые наблюдали квантовый эффект Холла графена при комнатной температуре и обнаружили, что графен не вызывает обратного рассеяния после встречи с примесями, что указывает на его сверхпроводящие свойства. Кроме того, графен почти прозрачен невооруженным глазом и имеет очень высокую прозрачность. Графен обладает превосходными оптическими свойствами и меняется в зависимости от его толщины. Подходит для применения в области оптоэлектроники. Графен обладает множеством превосходных свойств и будет использоваться во многих областях, таких как экран дисплея, конденсатор, датчик и т. д.
Время публикации: 07 января 2022 г.