碳为什么能导电?

在电解铝的阳极炭块, 碳是非金属材料,非金属的结构,我想知道碳导电的机理是什么?除了碳还有什么非金属能导电?
2026年09月25日 06:44
有5个网友回答
网友(1):

导体与绝缘体没有绝对区别,无非绝缘体电阻大,大多数绝缘体降温到其特有的一定温度会变成导体(有一个反例玻璃升温反而电阻变小,电阻变小到一定阶段就导电啦)碳很幸运的常温已经够他导电了,升温到一定温度会绝缘。

石墨烯每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似),因而具有优良的导电和光学性能。

石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/(V·s),这一数值超过了硅材料的10倍,是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟(InSb)的两倍以上。

在某些特定条件下如低温下,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。



石墨烯可以用来制作晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。相比之下,目前以硅为材料的晶体管在10纳米左右的尺度上就会失去稳定性。

石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点,又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。例如IBM公司在2010年2月就已宣布将石墨烯晶体管的工作频率提高到了100GHz,超过同等尺度的硅晶体管。




网友(2):

碳又叫石墨,石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合,构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,因此石墨属于导电体。 石墨是其中一种最软的矿物。

网友(3):

导体与绝缘体没有绝对区别,无非绝缘体电阻大,大多数绝缘体降温到其特有的一定温度会变成导体(有一个反例玻璃升温反而电阻变小,电阻变小到一定阶段就导电啦)碳很幸运的常温已经够他导电了,升温到一定温度会绝缘

网友(4):

石墨是层状结构,层和层之间有自由移动的电子,因此能导电

网友(5):

石墨导电的原理:
石墨是层状结构,在同一层中每个碳原子与其他碳原子形成3个共价键,每个碳原子有1个电子,形成层间大π键,π键电子可在层内自由移动,所以能导电。
除了石墨,还有硒、硅等半导体