文档介绍：石墨烯相关研究工作调研报告----光催化姓名:***学号:******* 班级:*******石墨烯性质:石墨烯是由单层sp2杂化碳原子组成的六方点阵蜂窝状二维结构,包含两个等价的子晶格A和B。,C-,其独特的稳定结构使之具有不同于其它材料的优良性能。石墨烯是一种零带隙半导体材料,超高的载流子迁移率,是商用Si材料迁移率的140倍,达到cm2/V×s,高于目前已知的任何半导体材料。在典型的100nm通道晶体管中,,因此可应用于超高频器件,为提供一种扩展HEMT频率到THz成为可能。在石墨烯上,整流栅电极可以相隔几纳米放臵,这样沟道更短而且传输更快。导热性能优良,热导率是金刚石的3倍,达到5000W/m×K;超大的比表面积,达到2630m2/g;此外,它非常坚硬,强度是钢的100多倍,达到130GPa。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品,能用来生产未来的超级计算机。石墨烯复合材料的特点:石墨烯是2004年以来发现的新型电子材料【5】石墨烯是sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的排列成蜂窝状六角平面晶体。在单层石墨烯中,,。石墨烯是构成下列碳同素异型体的基本单元:例如:石墨,碳纳米管和富勒烯。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。石墨烯在电子和光电器件领域有着重要和广阔的应用前景【6】正因为如此,石墨烯的两位发现者获得了2010年的诺贝尔物理学奖。石墨烯是一种没有能隙的半导体,具有比硅高100倍的载流子迁移率(2×105cm2/v),在室温下具有微米级自由程和大的相干长度,因此石墨烯是纳米电路的理想材料石墨烯具有良好的导热性[3000W/(m·K)]、高强度(110GPa)和超大的比表面积(2630mZ/g)。这些优异的性能使得石墨烯在纳米电子器件、气体传感器、,在靠近布里渊区6个角处的低能区,其E-k色散关系是线性的【7】,因而电子或空穴的有效质量为零,这里的电子或空穴是相对论粒子,可以用自旋为1/2粒子的狄拉克方程来描述。石墨烯的电子迁移率实验测量值超过15000cm2/(V·s)(载流子浓度n≈1013cm-2),在10~100K范围内,迁移率几乎与温度无关,说明石墨烯中的主要散射机制是缺陷散射,因此,可以通过提高石墨烯的完整性来增加其迁移率,长波的声学声子散射使得石墨烯的室温迁移率大约为cm2/(V·s)(载流子浓度n≈1012cm),其相应的电阻率为lO-6Ω·cm,比室温电阻率最小的银的电阻率还小。硅的电子迁移率为l400cm2/(),电子在石墨烯中的传输速度是在硅中的100倍,因而未来的半导体材料是石墨烯而不是硅。这将使开发更高速的计算机芯片和生化传感器成为可能。但是当石墨烯生长在siO2衬底上时,由于衬底的光学声子对电子的散射比石墨烯本身对电子的散射要强很多,导致电子的迁移率下降为40000cm2/(V·s)。同时,人们也研究了化学掺杂对石墨烯载流子迁移率的影响。Schedin等发现【8】,即使杂质浓度超过1012cm-2,载流子迁移率也没有发生变化。Chen等研究发现【9】,低温和超高真空的环境下,对石墨烯掺杂金属钾