ЕЛЕКТРОННІ ВЛАСТИВОСТІ ГРАФЕНА (ID:178195)

Електронні властивості графену (як і кожного іншого напівметалу чи напівпровідника) визначаються виглядом енергетичного спектру в околі краю зони провідності і валентної зони. Задачу про електронний спектр графену фактично розв’язав задовго до отримання самого графену П.Воллес, розглядаючи графіт [7] і почавши вивчення саме з окремих атомних площин вуглецю. Він показав: взаємодія електронів з π-орбіталей з гексагональною ґраткою призводить до вельми незвичайного з погляду інших твердих тіл енергетичного спектру, який зображено на рис.4. По-перше, валентна зона і зона провідності дотикаються в двох точках зони Бріллюена (їх називають Діраківськими точками). Такий зонний спектр не має щілини заборонених енергій, і цим з певного погляду нагадує давно відомий безщілинний напівпровідник типу HgTe.Проте найцікавішим результатом П.Воллеса став сам вигляд залежності енергії носіїв Е від модулю імпульсу, відрахованого від Діраківської точки, р, в околі цієї точки. Виявилося, що така залежність має конусоподібний лінійний вигляд: