กราฟีนเลเยอร์เดี่ยวเป็นที่รู้จักกันในนาม "ราชาแห่งวัสดุ" เนื่องจากโครงสร้างตาข่ายรังผึ้งสองมิติที่ไม่เหมือนใครและลักษณะของวงดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งแสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการนำไฟฟ้าและการนำความร้อน ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าและการนำความร้อน:
ค่าการนำไฟฟ้า
การนำไฟฟ้าสูงเป็นพิเศษ:
1. การนำไฟฟ้าของกราฟีนชั้นเดียวสามารถเข้าถึง ~ 10 ⁶ s/m (ที่อุณหภูมิห้อง) ไกลเกินกว่าทองแดง (~ 5.9 × 10 ⁷ s/m) แต่เนื่องจากความหนาบางมาก (0.34 nm) จึงต้องพิจารณาความต้านทานแผ่นในการใช้งานจริง
2. ความต้านทานพื้นผิวต่ำถึง ~ 30 Ω/sq (โดยไม่ต้องเติม) และสามารถลดลงได้อีก ~ 10 Ω/sq โดยการเติมสารเคมี (เช่นกรดไนตริก)
ลักษณะของผู้ให้บริการ:
1.Zero Bandgap Semiconductor: วงดนตรีวาเลนซ์และแถบการนำเข้ามาสัมผัสที่จุด Dirac ซึ่งก่อให้เกิดความสัมพันธ์แบบกระจายเชิงเส้น (ความสัมพันธ์ E-K เป็นรูปกรวยเรียกว่า "Dirac Cone")
2. ผู้ให้บริการประจุเป็น dirac fermions ที่ไม่มีจำนวนมากที่มีความคล่องตัวสูงมาก (~ 20000 cm ²/(v · s) ที่อุณหภูมิห้อง) ไกลเกินกว่าซิลิกอน (~ 1,400 ซม. ²/(v · s)
3. เส้นทางฟรีโดยเฉลี่ยของอิเล็กตรอนสามารถไปถึงระดับไมโครมิเตอร์ (เมื่อมีข้อบกพร่องเล็กน้อย) และการขนส่ง ballistic มีความสำคัญที่กล้องจุลทรรศน์
ปัจจัยที่มีอิทธิพล:
1.efects, สิ่งสกปรก (เช่นกลุ่มการทำงานของออกซิเจน) หรือการโต้ตอบของสารตั้งต้นสามารถลดอัตราการย้ายถิ่น
2. เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นการกระเจิงของโฟนอนจะเพิ่มขึ้นและค่าการนำไฟฟ้าจะลดลงเล็กน้อย
การนำความร้อน
การนำความร้อนสูงเป็นพิเศษ:
1. การนำความร้อนที่อุณหภูมิห้องถึง ~ 4000-5000 W/(M · K) (สำหรับตัวอย่างฟรีข้อบกพร่องที่ถูกระงับ) ซึ่งมากกว่า 10 เท่าของทองแดง (~ 400 W/(M · K))
2. ในการนำความร้อนของระนาบจะครอบงำในขณะที่ค่าการนำความร้อนจากระนาบนั้นอ่อนแอมาก (~ 10 W/(M · K))
กลไกการถ่ายเทความร้อน:
1. ดำเนินการโดยโฟนอน (การสั่นสะเทือนของตาข่าย) โดยเฉพาะคลื่นยาวโฟนอนกระจายน้อยมากในตาข่ายที่สมบูรณ์แบบ
2. Phonons Optical มีส่วนช่วยในการนำความร้อนน้อยลง แต่โฟนอนความถี่สูงแสดงการกระเจิงที่เพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสูง (> 300 K)
ปัจจัยที่มีอิทธิพล:
1. การโต้ตอบของสารตั้งต้น (เช่น SIO ₂สารตั้งต้นสามารถลดค่าการนำความร้อนเป็น ~ 600 W/(M · K)) หรือข้อบกพร่อง (ตำแหน่งงานว่าง, การกระเจิงของขอบ) ลดค่าการนำความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ
2. การพึ่งพาอาศัยอุณหภูมิ: ที่อุณหภูมิต่ำการนำความร้อนจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (การกระเจิงของโฟนอนฟอนนอนนั้นอ่อนแอ) โดยมีจุดสูงสุดปรากฏที่ ~ 100 K และลดลง
| ผลงาน |
กราฟีนชั้นเดียว |
ทองแดง |
ซิลิคอน |
|
การนำไฟฟ้า (S/M) |
10⁶ |
5.9 ×10⁷ |
10⁻³–10³ |
| การนำความร้อน (w/(m · k)) |
4000–5000 |
400 |
150 |
1. การประยุกต์ใช้งาน: ขั้วไฟฟ้าที่ยืดหยุ่น, ทรานซิสเตอร์ความถี่สูง (อุปกรณ์ Terahertz), ฟิล์มนำไฟฟ้าโปร่งใส (แทนที่ ITO)
2. การใช้งานการนำความร้อน: วัสดุอินเทอร์เฟซความร้อน, การเคลือบความร้อน (เช่นการกระจายความร้อนชิป 5G)
Sat Nano เป็นซัพพลายเออร์ที่ดีที่สุดของผงกราฟีนเลเยอร์เดี่ยวในประเทศจีนเราเสนอผงและวิธีแก้ปัญหาหากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดติดต่อเราที่ sales03@satnano.com
