摘要：
1.石墨烯对光的线性吸收 当光照射在石墨烯上，价带的电子吸收光子的能量被激励至导带上。单层石墨烯的光电导率依赖于精细结构常数α：其中，e是电子电荷， c是光速。单层悬空石墨烯的线性透射率为：所以单层石墨烯对光的吸收率为2.3%，而在可见光区域，单层石墨烯的反射率要小于0.1%，10层石墨烯的反射率也仅有2%。而多层石墨烯的透过率为：相比于其它半导体材料，比如常见的砷化镓GaAs量子陷材料，10nm厚的GaAs对近带隙的光子吸收仅有1%，石墨烯的吸收效率要高近百倍，非常有利于研制微型光学器件。 除此之外，半导体材料的吸收波长取决于能带间隙，即禁带的宽度，常用的化合物半导体，比如GaAs、AlGa 阅读全文
摘要：
在半导体中，电子的能带结构决定了电子允许和被禁止的能量范围，并决定了半导体材料的电学及光学性质。孤立原子的电子占据一定的原子轨道，形成一系列分立的能级。 石墨烯的晶格结构非常稳定，电子在轨道中移动所受到的干扰非常小，具有优秀的导电性能。这种结构导致石墨烯独特的电子能带结构，如图1(b)所示，第一布里渊区的六个顶点为费米点（也称为狄拉克点或K点），导带和价带关于狄拉克点对称，因此在纯净的石墨烯中，电子和空穴具有相同的性质。即在狄拉克点附近，电子的能量与波矢成线性的色散关系，E=VFP=VFhk。其中，VF为费米速度，大约为光速的1/300，k为波矢。因此，K点附近电子由于受到周围对称晶格势场的. 阅读全文
摘要：
碳的同素异形体包括： 零维的富勒烯(1985)、一维的碳纳米管（1991）、二维的石墨烯（2004）和三维的石墨。石墨、碳纳米管和富勒烯都可以看作是由石墨烯变形构成。零维的富勒烯是由60个碳原子以20个六元环和12个五元环连接而成的具有30个碳碳双键的足球状对称分子。碳纳米管的主体部分可以看作是一部分石墨烯片卷曲而成的中空结构。图1 石墨烯是碳的其它同素异形体的基本组成单元。石墨烯是碳的二维结构，可以围绕成零维的富勒烯，卷曲为一维的碳纳米管或堆叠为三维的石墨 石墨烯是单层碳原子以正六边形蜂窝状排列而成的二维结构，属于多环芳烃。单层石墨烯只有一个碳原子厚度，其原胞包含两个等价的碳原子，晶格键长度 阅读全文