碳 是半导体吗?

碳 是半导体吗?,第1张

首先纠正一下,碳有很多同素异形体,也不是每种异形体都可以导电,典型的石墨导电是因为在石墨结构(SP2杂化,不规则六棱柱晶体结构堆积)中存在广泛的离域电子(派电子),电子可以自由移动所以可以导电。但金刚石则不能导电,因为此时的碳杂化是严格的Sp3的,没有自由移动的电子,且空间利用度较大,也就不能通过改良填充形成导电体因此不具有导电性。

元素通过不同杂化可以做成半导体材料,比如很多成分合适的高聚物在合适的条件下热解碳化的产物就是半导体特征,碳纳米管在结构合适的情况下也是半导体,但是没有经济价值,跟小学生做的什么科学小制作一样,只是个实验室玩具,指望这个赚钱是不可能的,打不过工业界常用的硅晶。

工业界赚钱的东西,往往是成本低廉技术成熟的老东西,新生事物很多只是实验室玩具

硅、锗是半导体元素.

金属元素锗(Ge),是德国化学家文克勒尔在1886年用光谱分析法首先发现的。由于科学技术水平的限制,人们长期不知道这种又脆又硬的浅灰色金属究竟有什么作用。40多年以后,人们才发现锗具有优异的半导体性能,可以用来制造晶体管,代替电子管使用。从此,锗开始进入电子工业及其他行业,发挥自已的作用。

高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路(包括我们计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。


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