1. diamantstruktur: Rent kol finns i flera former, men den mest stabila och vanliga formen är diamant. Diamond har ett mycket brett bandgap , vilket betyder att det kräver mycket energi för att väcka elektroner i ledningsbandet, vilket gör det till en mycket dålig ledare.
2. grafen: Medan grafen, ett enda lager kolatomer arrangerade i ett bikakelitter, är en utmärkt ledare, är det mycket svårt att tillverka i stora mängder. Dess egenskaper skiljer sig också mycket från traditionella halvledare.
3. Silicons fördelar: Silicon har ett bandgap som är precis rätt för halvledarapplikationer. Det är rikligt, billigt och har undersökts och optimerats i stor utsträckning under decennier. Kisel bildar också stabila oxider, som är avgörande för att göra transistorer och integrerade kretsar.
Kolbaserade material är emellertid inte helt utanför bordet:
* Kolananorör: Dessa cylindriska strukturer av rullade grafenark kan ha utmärkta elektriska egenskaper, vilket gör dem lovande kandidater för framtida elektronik.
* grafen: När tillverkningsprocesser för grafen förbättras kan det bli ett genomförbart alternativt halvledarmaterial.
* kiselkarbid (sic): Även om det inte är rent kol, är SIC en sammansatt halvledare med betydande potential för högeffekt och högtemperaturapplikationer.
Kort sagt, medan rent kol inte är ett praktiskt halvledarmaterial för närvarande, gör dess unika egenskaper det till ett fascinerande område med pågående forskning för framtida tekniska tillämpningar.
