电子半导体石墨是一种在电子和半导体行业中应用广泛的石墨材料,其石墨是典型的层状结构物质,碳原子成层排列,每个碳原子与相邻的碳原子之间等距相连,每一层中的碳原子按六方形环状排列,上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构。这种特殊的结构使得石墨具有d特的物理和化学性质。
1、带隙调控:通过在石墨晶体结构中引入掺杂物,可以改变其导电性能,使其表现出半导体特性。石墨烯纳米条带(GNRs)由于量子限域效应和边界效应,具有一定的带隙,当宽度小于10 nm时,GNRs具有带隙从而表现出半导体特性。
2、电子输运性能:半导体石墨具备优异的电子输运性能,电子在其中具有较高的迁移率和较长的寿命,这使其成为高速电子器件的理想材料之一。同时,它还具有较高的载流子浓度和较低的电阻率,有利于电子输运的效率和稳定性。
3、光学性质:由于能带结构的调控和能带隙的存在,半导体石墨对不同波长的光具有选择性吸收和反射特性,这使得它在光电器件、光传感器和光催化等领域具有广泛的应用前景。
4、热导性能:石墨本身具有良好的热导性能,而在保持石墨热导性的同时,通过调控能带结构,实现了对热电性能的调控,这使得半导体石墨在热电材料和热管理领域具有潜在的应用价值。
5、化学稳定性:半导体石墨具有较高的化学稳定性,能够耐受一定的化学腐蚀和高温环境,这使其在各种环境下具备良好的稳定性和可靠性,适用于各种工程和应用场景。