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石墨烯

零能隙的半导体主要是单层石墨烯，石墨烯，这种电子结构会严重影响到气体分子在其表面上的作用。单层石墨烯较体相石墨表面反应活性增强的功能是由石墨烯的氢化反应和氧化反应结果显示出来的，说明石墨烯的电子结构可以调变其表面的活性。另外，石墨烯的电子结构可以通过气体分子吸附的诱导而发生相应的变化，其不但对载流子的浓度进行改变，同时可以掺杂不同的石墨烯。

石墨烯应用

航空航天

由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天领域的应用优势也是极为突出的。2014年，美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器，就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。

感光元件

以石墨烯作为感光元件材质的新型感光元件，可望透过特殊结构，让感光能力比现有CMOS或CCD提高上千倍，而且损耗的能源也仅需原本10%。可应用在监视器与星成像领域中，石墨烯远红外发热模块，可以应用于照相机、智能手机等。

石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/（V·s），石墨烯远红外发热膜，这一数值超过石墨烯构成富勒烯、碳纳米管和石墨示意图了硅材料的10倍，是目前已知载流子迁移率高的物质锑化铟（InSb）的两倍以上。在某些特定条件下如低温下，远红外石墨烯透明发热膜，石墨烯的载流子迁移率甚至可高达250000cm2/（V·s）。与很多材料不一样，石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小，50~500K之间的任何温度下，单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/（V·s）左右。

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