半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间的电子材料，它的导电性并不好，但是通过将杂质加入纯质半导体材料中的方式可增加半导体的导电能力．半导体中有两种载流子：电子和空穴．掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体，掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体．

半导体材料除了可以用于各种电子元器件以外，还可以用作制冷材料．如图所示是一个半导体制冷单元的工作原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量．反之，改变直流电源的正负极方向或N、P型半导体的位置，使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体，这时，铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量．由于单个制冷单元制冷量很小，因此需要多个制冷单元同时工作才能满足实际需要．

半导体制冷不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音，寿命长，安装容易，它既能制冷，又能加热．目前我们常用的半导体制冷器有饮水机的制冷、半导体小型提包式冰箱等．由于半导体制冷的能效比较低，一般在0.5左右，所以在大型空调中使用还需一段较长的时间．

请根据上述材料，回答下列问题：

自然界的物质按导电能力大小可分为导体、半导体和绝缘体三大类．按化学组成进行分类，可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体．不同材料制成的半导体元器件具有不同的物理特性，例如某些元素的氰化物是制做热敏电阻的主要材料，而某些元素的化合物是制做温差电阻的重要材料．在单质中，锗（Ge）和硅（Si）的应用最为广泛，是制做晶体二极管和晶体三极管的主要材料．

晶体二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过．当二极管两端外加正向电压时，如果正向电压很小，正向电流也几乎为零，当正向电压大于某个值以后，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升．当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流几乎为零，二极管处于截止状态．外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿．因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高．

请根据上述材料，回答下列问题：

一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖．这种全新材料名为“石墨烯”，石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的．利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料．比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池．如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料．因此，其应用前景十分广阔．