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《石墨烯的結(jié)構(gòu)性能及應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、石墨烯的結(jié)構(gòu)性能及應用姓名：楊璞學號：1315020228專、Ik:商學院國Kb?貿(mào)專業(yè)摘要:石墨烯是2004年才發(fā)現(xiàn)的一種脊夼異性能的新型材料，它是由碳原了組成的二維六角點陣結(jié)構(gòu)，具有單一股子層或兒個股子層厚。石墨烯因其M?奮獨特的電子能帶結(jié)構(gòu)和貝相對論電子學特性，是迄今為止人類發(fā)現(xiàn)的敁珂想的二維電子系統(tǒng)，H具冇中?富而新夼的物現(xiàn)特性。本文詳細介紹了石墨烯的結(jié)構(gòu)，特殊性能及相關(guān)應用。關(guān)鍵詞：石墨烯；結(jié)構(gòu)性能；相關(guān)應用一、引言石墨烯是2004年以來發(fā)現(xiàn)的新型電子材料m石墨烯是sp為單層原子的排列成蜂窩狀六
2、角平面晶體。在單層石墨烯中?#度只有0.334nm。石墨烯足構(gòu)成下列碳同素異型體的基本單和富勒烯。石墨烯被認為是平而多環(huán)芳香烴原子晶體。石墨烯在電子和光電器件領(lǐng)域有著重要和廣闊的應用前景【2】正因為如此，石墨烯的兩位發(fā)現(xiàn)者獲得了2010年的諾貝爾物理學獎。石墨烯是一種沒有能隙的半導體，具有比硅高100倍的載流子遷移率0x1Ocmv),在室溫下具冇微米級自由程和大的相干長度，兇此石墨烯是納米電路的理想材呀斗石墨烯具冇良好的導熱性［3000W/(nvIQ］、高強度(llOGPa)和超大的比表面積7(2630m
3、Z/S)。這些優(yōu)異的性能使得石墨烯在納米電子器件、氣體傳感器、能量存儲及復合材料等領(lǐng)域有光明的應用前景［3_4］二.石墨烯的特殊性能石墨烯是一種半金屬或者零帶隙二維材料，在靠近布里淵區(qū)6個角處的低能區(qū)，其因而電子或空穴的有效濟量為零，這里的電子或空穴是相對論粒子，可以用自旋為1/2粒+的狄拉克方程來盛述。石墨條的電子還移率實驗測量依超過15000cm/(V*s)(載流子濃度1^10(：1^)，在10?100K范圍
4、A),遷移率幾T與溫度無關(guān)，說明心墨烯屮的主耍散射機制是缺陷散石墨烯的結(jié)構(gòu)性能及應用姓名：楊
5、璞學號：1315020228專、Ik:商學院國Kb?貿(mào)專業(yè)摘要:石墨烯是2004年才發(fā)現(xiàn)的一種脊夼異性能的新型材料，它是由碳原了組成的二維六角點陣結(jié)構(gòu)，具有單一股子層或兒個股子層厚。石墨烯因其M?奮獨特的電子能帶結(jié)構(gòu)和貝相對論電子學特性，是迄今為止人類發(fā)現(xiàn)的敁珂想的二維電子系統(tǒng)，H具冇中?富而新夼的物現(xiàn)特性。本文詳細介紹了石墨烯的結(jié)構(gòu)，特殊性能及相關(guān)應用。關(guān)鍵詞：石墨烯；結(jié)構(gòu)性能；相關(guān)應用一、引言石墨烯是2004年以來發(fā)現(xiàn)的新型電子材料m石墨烯是sp為單層原子的排列成蜂窩狀六角平面晶體。在單層石墨烯中?#
6、度只有0.334nm。石墨烯足構(gòu)成下列碳同素異型體的基本單和富勒烯。石墨烯被認為是平而多環(huán)芳香烴原子晶體。石墨烯在電子和光電器件領(lǐng)域有著重要和廣闊的應用前景【2】正因為如此，石墨烯的兩位發(fā)現(xiàn)者獲得了2010年的諾貝爾物理學獎。石墨烯是一種沒有能隙的半導體，具有比硅高100倍的載流子遷移率0x1Ocmv),在室溫下具冇微米級自由程和大的相干長度，兇此石墨烯是納米電路的理想材呀斗石墨烯具冇良好的導熱性［3000W/(nvIQ］、高強度(llOGPa)和超大的比表面積7(2630mZ/S)。這些優(yōu)異的性能使得石
7、墨烯在納米電子器件、氣體傳感器、能量存儲及復合材料等領(lǐng)域有光明的應用前景［3_4］二.石墨烯的特殊性能石墨烯是一種半金屬或者零帶隙二維材料，在靠近布里淵區(qū)6個角處的低能區(qū)，其因而電子或空穴的有效濟量為零，這里的電子或空穴是相對論粒子，可以用自旋為1/2粒+的狄拉克方程來盛述。石墨條的電子還移率實驗測量依超過15000cm/(V*s)(載流子濃度1^10(：1^)，在10?100K范圍
8、A),遷移率幾T與溫度無關(guān)，說明心墨烯屮的主耍散射機制是缺陷散射，因此，可以通過提高石墨烯的完整性來增加其遷移率，長波的聲
9、學聲子散射使得石墨烯的室溫遷移率大約為200000cm2/(V，s)(載流子濃度ndOcm),12其和應的電阻率為ICVQctti,比室溫也阻率最小的銀的電限率還小。硅的電子遷移率為1400cm2/(V.s),電子在石墨烯巾的傳輸速度是在硅巾的100倍，因而未來的半導體材料是石墨烯而不是硅。這將使開發(fā)更高速的計算機芯片和生化傳感器成為可能。但是當石墨烯生K:在siO2襯底上時，由于襯底的光學聲子對電子的散射比石墨烯本身對電子的散射要強很多，導致電子的遷移率下降為40000cm/(V，s)。同時，人們也研究
10、了化學摻雜對石墨烯載流子遷移率的影響。Schedin等發(fā)現(xiàn)，即使雜質(zhì)濃度超過10cm,載流子辻移軸沒撤賊化。Chen賴姍＜】，超鶴創(chuàng)評肖?下，對石墨烯摻雜金屬鉀可以使載流子的遷移率卜*降至原來的1/20左右，而當i卩熱石墨烯，去除摻雜的鉀后，載流子的遷移率又可以恢復到以前的水平。石墨烯獨特的電子特性產(chǎn)生了一種令人預想不到的高不透光性，這種單原子層對G光的吸收率是一個非常令人驚奇的數(shù)字：a-2.3%,a是精細結(jié)構(gòu)常數(shù)[8]石墨烯
