Enkeltlags grafener kendt som "King of Materials" på grund af dens unikke to-dimensionelle honningkaggitterstruktur og elektroniske båndegenskaber, der udviser fremragende præstation i ledningsevne og termisk ledningsevne. Følgende er en detaljeret analyse af dens ledningsevne og termisk ledningsevne:
Konduktivitet
Ultra høj ledningsevne:
1. Konduktiviteten af enkeltlags grafen kan nå ~ 10 ⁶/m (ved stuetemperatur), langt overskridelse af kobber (~ 5,9 × 10 ⁷ s/m), men på grund af dens ekstremt tynde tykkelse (0,34 nm) skal plademodstand overvejes i praktiske anvendelser.
2. Overflademodstanden er så lav som ~ 30 Ω/sq (uden doping) og kan reduceres yderligere til ~ 10 Ω/kvm ved kemisk doping (såsom salpetersyre).
Carrier -egenskaber:
1.Zero Bandgap Semiconductor: Valence Band and Conducting Band kommer i kontakt på Dirac Point og danner et lineært spredningsforhold (E-K-forholdet er konisk, kendt som "Dirac Cone").
2. Lågebærerne er masseløse Dirac -fermioner med ekstremt høj mobilitet (~ 20000 cm ²/(V · s) ved stuetemperatur), langt overstiger silicium (~ 1400 cm ²/(V · s)).
3. Den gennemsnitlige fri sti af elektroner kan nå mikrometerniveauet (når der er få defekter), og ballistisk transport er betydelig ved mikroskalaen.
Påvirker faktorer:
1.Defekter, urenheder (såsom iltfunktionelle grupper) eller substratinteraktioner kan reducere migrationshastighederne.
2.Når temperaturen øges, øges fononspredningen, og konduktiviteten falder lidt.
Termisk ledningsevne
Ultra høj termisk ledningsevne:
1. Den termiske ledningsevne ved stuetemperatur når ~ 4000-5000 W/(M · K) (for suspenderede defektfrie prøver), som er mere end 10 gange kobber (~ 400 W/(M · K)).
2. I planet termisk ledningsevne dominerer, mens termisk ledningsevne er ekstremt svag (~ 10 w/(m · k)).
Varmeoverførselsmekanisme:
1. Nærmende udført af fononer (gittervibrationer), især lange bølgefononer spreder meget lidt i et perfekt gitter.
2.Optiske fononer bidrager mindre til termisk ledningsevne, men højfrekvente fononer udviser forbedret spredning ved høje temperaturer (> 300 K).
Påvirker faktorer:
1. Substratinteraktionen (såsom SIO ₂ -substrat kan reducere termisk ledningsevne til ~ 600 W/(M · K)) eller defekter (ledige stillinger, kantspredning) reducerer termisk ledningsevne markant.
2.Temperaturafhængighed: Ved lave temperaturer øges den termiske ledningsevne med stigende temperatur (fonon -fononspredning er svag), med en top, der optræder ved ~ 100 K og derefter falder.
| Præstation |
Enkeltlags grafen |
kobber |
silicium |
|
Konduktivitet (S/M) |
10⁶ |
5,9 × 10⁷ |
10⁻³ - 10³ |
| Termisk ledningsevne (W/(M · K)) |
4000–5000 |
400 |
150 |
1. Konduktive applikationer: Fleksible elektroder, højfrekvente transistorer (Terahertz-enheder), gennemsigtige ledende film (erstatning af ITO).
2.Thermal ledningsanvendelser: Termiske interfacematerialer, varmeafledningsbelægninger (såsom 5G -chipvarmeafledning).
Lør Nano er en bedste leverandør af enkeltlags grafenpulver i Kina, vi tilbyder pulver og løsning, hvis du har nogen undersøgelse, er du velkommen til at kontakte os på salg03@satnano.com
