VẬT LIỆU BÁN DẪN BÁN DẪN graphene

Một trong những ứng dụng hứa hẹn của graphene là ứng dụng trong cảm biến khí và cảm biến sinh học.Nguyên lý hoạt động trong cảm biến dựa trên sư thay đổi độ dẫn của graphene khi hấp thụ các nguyên tử , phân tử trên bề mặt của nóCác cảm biến sử dụng graphene có độ nhạy cao và giới hạn phát hiện nhỏ

Nhóm 5:

Mai Thành Lợi Nguyễn Thị Mười Nguyễn Thị Thảo Ngân Ngô Thị Huyền Ngân Trần Thị Hạnh Nguyên

Graphene

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN VẬT LÝ CHẤT RẮN KHÓA 19

GVHD: TS NGUYỄN MINH VƯƠNG

I GIỚI THIỆU VỀ CARBON

II GIỚI THIỆU VỀ GRAPHENE

III TÍNH CHẤT CỦA GRAPHENE

IV ỨNG DỤNG

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CARBON Các dạng thù hình của Carbon

Ba dạng phổ biến nhất:

Than chì Kim cương

I GIỚI THIỆU VỀ CARBON

Các dạng thù hình của Carbon

Fulleren

e

Carbon Nanotube Lonsdaleite

Kim cương 6 phương

e

Hai yếu tố làm C60 giảm tính thực tế là:

1 Giá cả quá cao.

2 C60 không hòa tan trong dung môi rất bất lợi cho việc gia công.

"Khám phá về Fullerene"

Carbon nanotube 1991, Sumio Iijima phát hiện CNT trong muội than của

điện cực âm trong quá trình phóng điện hồ quang.

Sumio Iijima

II GIỚI THIỆU VỀ GRAPHENE

Lịch sử

II Giới thiệu về Graphene

Graphene là tấm phẳng dày bằng một lớp nguyên tử của các nguyên tử

carbon với liên kết sp tạo thành dàn tinh thể hình tổ ong

22

2

Graphene

Dưới sự khúc xạ của ánh sáng và sự giao thoa của phản xạ từ SiO2

Chuyển những lớp bong graphene từ băng keo sang một đĩa Silicon.

Quan sát dưới một kính hiển vi quang học bình thường

Lớp bong graphene được đặt trên SiOBề mặt của silicon thường bị phủ bởi Silicon Dioxide (SiO2. 2)

Graphene đơn lớp chỉ thấy được khi lớp SiO2 có độ dày chính xác

315 nm.

Từ màu sắc Số lớp của graphene

Lớp bong graphene cho ra nhiều màu sắc tùy theo độ dày của

graphene

Graphene

Lev Davidovich

Landau

Rudolf Ernst Peierls

“Lý thuyết trên không chấp nhận một mạng lưới phẳng tuyệt đối nhưng không cấm một mạng lưới graphene được phát triển trên vật liệu 3D”

Tinh thể 2 chiều là không ổn định và không thể

tồn tại ở trạng thái tự do.

Tinh thể 2 chiều là không ổn định và không thể

tồn tại ở trạng thái tự do.

Dưới kính hiển vi họ đã quan sát được những mảng graphene lơ lửng trong trạng thái tự do không phẳng mà lồi lõm như mặt sóng vi mô trong không gian 3 chiều

III TÍNH CHẤT CỦA GRAPHENE

2 Tính chất cơ của Graphene

Vật liệu Độ cứng

Young’s modulus

(GPa)

Độ bền kéo Ultimate tensile strength

(GPa)

Thép A36 200 0.4-0.55

Ống nano carbon 1000+ 11-63

Aramid (Kevlar) 70.5–112.4 3.8

- Graphene có

cấu trúc bền

vững ngay cả ở

nhiệt độ thường

- Độ cứng của

graphene lớn

hơn rất nhiều so

với các vật liệu

khác.

III TÍNH CHẤT CỦA GRAPHENE

2 Tính chất điện và nhiệt của Graphene

Vật liệu ρ (Ω/m) tại 20 0 C σ (S/m) tại 20 0 C

Graphene 1,00.10 -8 1,00.10 8 Bạc 1,59.10 -8 6,30.10 7 Đồng 1,68.10 -8 5,96.10 7 Vàng 2,44.10 -8 4,10.10 7 Nhôm 2,82.10 -8 3,50.10 7

Graphene ((4840±440) - (5300±480)

- Ở dạng tinh khiết, graphene

dẫn điện nhanh hơn bất cứ chất

nào khác ở nhiệt độ thường

- Graphene truyền tải điện năng

tốt hơn đồng gấp 1 triệu lần

IV ỨNG DỤNG CỦA GRAPHENE

DÂY DẪN ĐIỆN VÀ ĐIỆN CỰC TRONG SUỐT

IV ỨNG DỤNG CỦA GRAPHENE

MÀN HÌNH CẢM ỨNG

- Các nhà nghiên cứu người anh đã

chế tạo ra một màn hình tinh thể lỏng

tí hon bằng cách sử dụng Graphene

- Màn hình tinh thể lỏng này rất bé

chỉ bằng một độ phân giải pixel và có

kích cỡ bằng 1 micromet

IV ỨNG DỤNG CỦA GRAPHENE

ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN

- Một trong những ứng dụng hứa

hẹn của graphene là ứng dụng

trong cảm biến khí và cảm biến

sinh học

- Nguyên lý hoạt động trong cảm

biến dựa trên sư thay đổi độ dẫn

của graphene khi hấp thụ các

nguyên tử , phân tử trên bề mặt

của nó

- Các cảm biến sử dụng graphene

có độ nhạy cao và giới hạn phát

hiện nhỏ

III ỨNG DỤNG CỦA GRAPHENE

GRAPHENE TRANSISTOR

IV ỨNG DỤNG CỦA GRAPHENE

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN