石墨烯为什么不能做半导体 石墨烯为何无法成为半导体

1、石墨烯的导电性质

石墨烯是一种由碳原子构成的二维薄膜材料，由于其特殊的结构，具有极高的导电性能。这是由于石墨烯中的碳原子排列呈现出一个类似于蜂窝状的结构，使得电子可以自由移动。但半导体材料需要的是导电性和绝缘性之间的完美平衡，因此，石墨烯的高导电性使其无法成为半导体。

2、缺陷对导电性的影响

石墨烯在制备过程中易于产生缺陷，这些缺陷可能显著影响其导电性。但是，减少缺陷的处理方法（如高温退火）又会导致石墨烯的晶格结构变得更加完整，从而导致其导电性进一步提高，从而无法实现半导体所需的导电性质和隔离性。

3、能带结构的问题

半导体中电子带和价带之间的能隙是导电特性的关键所在。在石墨烯中，带结构呈现出典型的线性结构，而非半导体中的斜线形状。这种线性的能带结构意味着不存在带隙，因此无法确保石墨烯的导电性和绝缘性之间的平衡。

4、石墨烯过于薄

半导体通常需要具有一定的厚度才能达到所需的导电特性。然而，石墨烯的良好导电性并不能与足够厚的材料相匹配，这意味着它很难实现半导体所需的厚度和导电性之间的平衡。