Graphene một lớpđược gọi là "vua vật liệu" do cấu trúc mạng lưới tổ ong hai chiều độc đáo và đặc điểm dải điện tử, thể hiện hiệu suất tuyệt vời về độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt. Sau đây là một phân tích chi tiết về độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt của nó:
Độ dẫn điện
Độ dẫn cực cao:
1. Độ dẫn của graphene một lớp có thể đạt tới ~ 10 ⁶ s/m (ở nhiệt độ phòng), vượt xa so với đồng (~ 5,9 × 10 s/m), nhưng do độ dày cực kỳ mỏng (0,34nm), điện trở của tấm cần được xem xét trong các ứng dụng thực tế.
2. Điện trở bề mặt thấp tới ~ 30 ω/sq (không pha tạp) và có thể được giảm thêm xuống ~ 10 ω/sq bằng cách pha chế hóa học (như axit nitric).
Đặc điểm của người vận chuyển:
1.Zero Bandgap S bán dẫn: dải hóa trị và dải dẫn tiếp xúc tại điểm Dirac, tạo thành mối quan hệ phân tán tuyến tính (mối quan hệ E-K là hình nón, được gọi là "hình nón Dirac").
2. Các chất mang điện tích là các fermion Dirac không khối lượng với độ di động cực kỳ cao (~ 20000 cm ²/(v · s) ở nhiệt độ phòng), vượt xa silicon (~ 1400 cm ²/(v · s)).
3. Đường dẫn điện tử tự do trung bình có thể đạt đến mức micromet (khi có ít khiếm khuyết) và vận chuyển đạn đạo rất có ý nghĩa ở kính hiển vi.
Các yếu tố ảnh hưởng:
1. Xác định, tạp chất (như các nhóm chức năng oxy) hoặc tương tác cơ chất có thể làm giảm tốc độ di chuyển.
2. Khi nhiệt độ tăng, tán xạ phonon tăng và độ dẫn hơi giảm nhẹ.
Độ dẫn nhiệt
Độ dẫn nhiệt cực cao:
1. Độ dẫn nhiệt ở nhiệt độ phòng đạt tới ~ 4000-5000 W/(m · k) (đối với các mẫu miễn phí khiếm khuyết lơ lửng), gấp hơn 10 lần đồng (~ 400 W/(m · k)).
2. Trong độ dẫn nhiệt của mặt phẳng chiếm ưu thế, trong khi độ dẫn nhiệt của mặt phẳng cực kỳ yếu (~ 10 W/(m · k)).
Cơ chế truyền nhiệt:
1. Được thực hiện bởi các phonon (rung động mạng), đặc biệt là các phonon sóng dài tán xạ rất ít trong một mạng tinh thể hoàn hảo.
2. Các phonon đóng góp ít hơn cho độ dẫn nhiệt, nhưng các phonon tần số cao thể hiện sự tán xạ tăng cường ở nhiệt độ cao (> 300 K).
Các yếu tố ảnh hưởng:
1. Tương tác cơ chất (như SiO ₂ Chất nền có thể làm giảm độ dẫn nhiệt xuống ~ 600 W/(M · K)) hoặc khiếm khuyết (vị trí tuyển dụng, tán xạ cạnh) làm giảm đáng kể độ dẫn nhiệt.
2. Sự phụ thuộc nhiệt độ: Ở nhiệt độ thấp, độ dẫn nhiệt tăng lên khi tăng nhiệt độ (tán xạ phonon là yếu), với cực đại xuất hiện ở mức ~ 100 K và sau đó giảm.
| Hiệu suất |
Graphene một lớp |
đồng |
Silicon |
|
Độ dẫn điện (S/M) |
10⁶ |
5,9 × 10⁷ |
10⁻³ Từ10³ |
| Độ dẫn nhiệt (w/(m · k)) |
4000 bóng5000 |
400 |
150 |
1. Các ứng dụng tạo điều kiện: Các điện cực linh hoạt, bóng bán dẫn tần số cao (thiết bị Terahertz), màng dẫn điện trong suốt (thay thế ITO).
2. Các ứng dụng dẫn truyền: Vật liệu giao diện nhiệt, lớp phủ tản nhiệt (chẳng hạn như tản nhiệt chip 5G).
Sat Nano là nhà cung cấp bột graphene lớp tốt nhất ở Trung Quốc, chúng tôi cung cấp bột và giải pháp, nếu bạn có bất kỳ yêu cầu nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi tại Sales03@satnano.com
