電(diàn)子半(bàn)導(dǎo)體石墨(mò)是(shì)一(yī)種(zhǒng)在(zài)電子(zǐ)和半(bàn)導體(tǐ)行(háng)業(yè)中(zhōng)應用廣泛的石墨材(cái)料,其石(shí)墨(mò)是典型的層(céng)狀結(jié)構(gòu)物(wù)質,碳原(yuán)子(zǐ)成(chéng)層排列,每個(gè)碳原子與相鄰的碳原子(zǐ)之(zhī)間等距相連,每(měi)一(yī)層(céng)中的碳原(yuán)子(zǐ)按六方形環狀排(pái)列,上(shàng)下相鄰層的碳(tàn)六(liù)方(fāng)環通(tōng)過平行網麵方向相互位移(yí)後再疊(dié)置(zhì)形(xíng)成層狀(zhuàng)結(jié)構(gòu)。這種(zhǒng)特(tè)殊(shū)的結(jié)構使得石墨(mò)具有d特(tè)的物理(lǐ)和(hé)化(huà)學(xué)性質。
1,帶隙調控(kòng):通(tōng)過在(zài)石墨晶體(tǐ)結構中引入(rù)摻雜物,可以(yǐ)改(gǎi)變(biàn)其導(dǎo)電(diàn)性(xìng)能,使其表(biǎo)現出半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)特性(xìng)。石墨(mò)烯納(nà)米(mǐ)條(tiáo)帶(GNRs)由於(yú)量子(zǐ)限(xiàn)域效(xiào)應和邊界效(xiào)應,具有一定的帶隙,當寬(kuān)度小於(yú)10 nm時,GNRs具有(yǒu)帶隙(xì)從(cóng)而(ér)表(biǎo)現出(chū)半導體(tǐ)特性。
2,電子(zǐ)輸運(yùn)性(xìng)能(néng):半(bàn)導體石墨(mò)具(jù)備優異的電子(zǐ)輸運性能,電子(zǐ)在(zài)其中具(jù)有(yǒu)較高的(dí)遷(qiān)移(yí)率和較長(cháng)的壽(shòu)命,這(zhè)使其成(chéng)為(wéi)高速(sù)電子器件的(dí)理(lǐ)想(xiǎng)材(cái)料之一(yī)。同時(shí),它(tā)還具(jù)有較高的載(zǎi)流子濃(nóng)度和(hé)較(jiào)低的電阻率,有利於電子輸(shū)運(yùn)的效率和穩(wěn)定(dìng)性。
3,光(guāng)學(xué)性質:由於(yú)能(néng)帶結構的調(tiáo)控(kòng)和(hé)能帶隙(xì)的(dí)存在,半(bàn)導體石墨對不(bù)同波長的光(guāng)具(jù)有選擇性(xìng)吸收和(hé)反射(shè)特性(xìng),這使(shǐ)得它(tā)在(zài)光(guāng)電(diàn)器(qì)件,光傳感器和光催(cuī)化等領域具(jù)有(yǒu)廣(guǎng)泛的應(yīng)用(yòng)前景(jǐng)。
4,熱(rè)導性能(néng):石墨(mò)本(běn)身具(jù)有良好(hǎo)的熱(rè)導性能,而(ér)在保(bǎo)持(chí)石(shí)墨熱(rè)導性的同時,通過(guò)調(tiáo)控(kòng)能(néng)帶結構(gòu),實(shí)現(xiàn)了(liǎo)對(duì)熱電性(xìng)能(néng)的調(tiáo)控,這使得半導體石墨(mò)在熱電(diàn)材(cái)料(liào)和熱(rè)管理領(lǐng)域(yù)具有潛在(zài)的應(yīng)用(yòng)價值。
5,化學穩定性(xìng):半導體石墨具(jù)有(yǒu)較(jiào)高(gāo)的(dí)化學(xué)穩定性,能(néng)夠(gòu)耐(nài)受(shòu)一定的(dí)化學腐蝕和高溫環境,這使其(qí)在各種環境(jìng)下(xià)具備良好的穩定(dìng)性(xìng)和(hé)可(kě)靠性,適(shì)用(yòng)於(yú)各(gè)種工程和(hé)應用(yòng)場景(jǐng)。
