当今在石墨烯产业蓬勃å‘展之际åQŒä¸€¿U有望超‘ŠçŸ³å¢¨çƒ¯çš„“梦òqÀLæ–™â€è¢«å‘现。这¿Uææ–™ç§°ä¹‹äؓ黑磷åQŒæ˜¯ä¸€¿U二¾l´å•æ™¶ç»“æž„ææ–™ï¼Œå…ähœ‰è¯¸å¤šä¼˜å¼‚ç‰ÒŽ€§ã€‚ç›®å‰ï¼Œå›½é™…æœ‰å…³é»‘ç£·ææ–™çš„ç ”½I¶å·²å–å¾—é˜¶æ®µæ€§æˆæžœï¼Œä¸ä¹…çš„å°†æ¥æœ‰æœ›è¿›å…¥å·¥ä¸šåŒ–应用阶段ã€?
å›?比肩矛_¢¨çƒ¯çš„æ¢¦å‰òæ–°ææ–™â€”—黑¼‚?
黑磷是磷的一¿UåŒç´ 异形体åQŒç»“构上有å—çŠ¶å’ŒäºŒç»´å•æ™¶¾l“æž„2¿Uã€‚ç›®å‰æ£åœ¨ç ”½I¶çš„å¯ä¸ŽçŸ›_¢¨çƒ¯åª²¾ŸŽçš„“梦òqÀLæ–™â€äØ“äºŒç»´å•æ™¶¾l“构黑磷。黑¼‚·å•层二¾l´å•晶称为磷烯,
é»‘ç£·äºŒç»´å•æ™¶ç‰‡å±‚ç”±åŒå±‚原å组æˆï¼ŒåŽšåº¦ä¸ÞZ¸€ä¸ªåŽŸå,å…ähœ‰å¤©ç„¶å¸¦éš™åQŒä¸Ž¼‹…有较好的相å®ÒŽ€§ã€‚黑¼‚ïLš„直接带隙å¯éšå±‚数调节åQŒå¯åœ¨ç»¾~˜å’Œå¯¼ç”µ2¿U状æ€ä¸è½¬æ¢åQŒåŠ ä¸Šé»‘¼‚ïL”µåè¿¿U»é€Ÿåº¦å¿«ï¼Œæœ‰æœ›åœ¨å…‰ç”µé¢†åŸŸå¾—到广泛应用。而且åQŒé»‘¼‚ïLš„ç›´æŽ¥å¸¦éš™ä½¿å…¶å…‰å¦æ€§èƒ½ä¼˜è¶ŠåQŒå¯ä»¥å’Œå…‰ç›´æŽ¥è€¦åˆåQŒæž„½{‘新一代光电器件。黑¼‚¯‚¿˜å…ähœ‰ç‹¬ç‰¹çš„力å¦ã€ç”µå¦å’Œçƒå¦å„å‘异性,在多个领域展现出巨大的应用潜力ã€?
黑磷的致命缺é™äh˜¯¾~ÞZ¹½E›_®šæ€§ã€‚当接触水和氧气æ—Óž¼Œé»‘磷片层会在æžçŸæ—‰™—´å†…氧化进而é™è§£ã€‚这一¾~ºé™·æžå¤§åœ°é™åˆ¶äº†é»‘ç£·çš„ç ”½I¶å’Œå·¥ä¸šåº”用ã€?
˜q‘两òq´æ¥åQŒå›½å†…外在黑¼‚øP¼ˆä¸»è¦æŒ‡ç£·çƒ¯ï¼‰¾l“构性能ã€åˆ¶å¤‡ä¸Žåº”用斚w¢å·Þq»å–å¾—å¾ˆå¤šç ”ç©¶æˆæžœã€‚在制备斚w¢ä¸»è¦æœ‰æœºæ¢°å‰¥¼›ÀL³•ã€æ¶²ç›¸å‰¥¼›ÀL³•åŠåŒ–å¦åˆæˆæ³•。机械剥¼›ÀL–¹æ³•å¯å¯¹ç£·çƒ¯çš„厚度˜q›è¡ŒæŽ§åˆ¶ä½†éš¾ä»¥èŽ·å¾—ç‰¹å®šå°ºå¯¸çš„¼‚ïLƒ¯åQ›æ¶²ç›¸å‰¥¼›ÀL³•则å¯èŽ·å¾—æ™¶ä½“¾l“æž„å®Œæ•´ã€æ²¡æœ‰ç¼ºé™—÷€ä¸€¾l´å°ºå¯¸å¯æŽ§çš„薄层¼‚ïLƒ¯åQ›åŒ–å¦åˆæˆæ³•则å¯åˆ¶å¤‡å‡ºé«˜¾U¯åº¦ã€å¤§ž®ºå¯¸¼‚ïLƒ¯åQŒä¸”制备周期çŸï¼Œ˜q™æ˜¯ä»¥ä¸Šä¸¤ç§æ–ÒŽ³•难以辑ֈ°çš„ã€?
é»‘ç£·ä½œäØ“ä¸€¿U新的二¾l´ææ–™ï¼Œè¢«è§†ä¸ø™ƒ½è§£å†³çŸ›_¢¨çƒ¯æ€§èƒ½ä¸Šå˜åœ¨çš„ä¸€äº›é—®é¢˜çš„ææ–™ã€‚黑¼‚·å…·æœ‰ç‹¬ç‰¹çš„å‡ ä½•åŠç”µå结构和优异的性能åQŒåœ¨æ™¶ä½“½Ž¡ã€ä¼ 感器ã€å¤ªé˜Œ™ƒ½ç”‰|± åŠå…‰ç”µå器äšg½{‰é¢†åŸŸåº”ç”¨å‰æ™¯å¹¿é˜”ã€?
1场效应晶体管
¼‚ïLƒ¯æ˜¯ä¸€¿U带隙å€égØ“2eV的直接带隙åŠå¯ég½“åQŒä¸”其带隙的大å°å¯é€šè¿‡æ”¹å˜åŽŸå层数æ¥è°ƒèŠ‚ï¼Œ¼‚ïLƒ¯å…ähœ‰é«˜çš„è½½æµåè¿¿UÈŽ‡åQŒäØ“¼‚ïLƒ¯åœºæ•ˆåº”晶体管的实现æä¾›äº†ç†è®ºä¾æ®ã€?014òqß_¼Œå¤æ—¦å¤§å¦çš„å¼ ˜qœæ‡L团队利用ž®‘层¼‚ïLƒ¯å®žçŽ°äº†é«˜é€Ÿåœºæ•ˆåº”½Ž¡çš„应用ž®è¯•åQŒäØ“ç ”ç©¶é»‘ç£·çš„å¹¿æ³›åº”ç”¨æ‹‰å¼€äº†åºòq•ã€?
˜q‘两òqß_¼Œæœ‰ç ”½I¶ähå‘˜ç ”½I¶äº†Si/SiO2åŸÞZ½“上的薄层¼‚ïLƒ¯æ™¶ä½“½Ž¡çš„è½½æµåè¿¿UÈŽ‡åQŒå‘现室温下¼‚ïLƒ¯åœºæ•ˆåº”晶体管的貋¹å˜q移率达300òqÏx–¹åŽ˜ç±³/(ä¼?middot;¿U?ã€‚ç ”½I¶äh员åˆå¯¹è–„层磷烯场效应晶体½Ž¡çš„æ€§èƒ½ç ”ç©¶å‘现åQŒæ™¶ä½“管的貋¹å˜q移率与¼‚ïLƒ¯åŽšåº¦æœ‰å…³åQŒå½“¼‚ïLƒ¯åŽšåº¦ž®äºŽ10¾U³ç±³æ—¶è²‹¹å˜q移率å¯è¾?000òqÏx–¹åŽ˜ç±³/(ä¼?middot;¿U?。薄层磷烯是一¿U在电å器äšg领域æžå…·åº”用潜力的二¾l´ææ–™ã€?
2光电å器ä»?
ç”׃ºŽé»‘磷是带隙较½H„的直接带隙Påž‹åŠå¯ég½“åQŒå› æ¤åœ¨å…‰å¦å’Œå…‰ç”µå领域å…ähœ‰å¾ˆå¤§çš„åº”ç”¨å‰æ™¯ã€‚ç ”½I¶äh员对¼‚ïLƒ¯çš„å„å‘å¼‚æ€§å…‰å¦æ€§èƒ½˜q›è¡Œ½W¬ä¸€æ€§åŽŸç†ç ”½I¶è¡¨æ˜Žï¼Œ¼‚ïLƒ¯èƒ½å¸æ”¶åŒ…括红外光和部分å¯è§å…‰æ²¿æ‰¶æ‰‹æ¤…æ–¹å‘çš„åæ£å…‰åQŒåƈé€å°„沉K”¯é½¿æ–¹å‘çš„åæ£å…‰ï¼Œ˜q™ä‹Éå¾—è¯¥ææ–™åœ¨çº¿æ€§å振器斚w¢å…ähœ‰æ½œåœ¨åº”用价倹{€‚ç ”½I¶äh员还通过采用原ä½è¡¨é¢æŽºæ‚æŠ€æœ¯ç ”½I¶K掺悼‚ïLƒ¯åŽå…¶å¸¦éš™çš„å˜åŒ–,¾l“果表明¼‚ïLƒ¯åœ¨åˆ¶å¤‡å…‰ç”µå器äšgæ–šw¢¼‹®å®žæ˜¯ä¸€¿U很有å‰é€”çš„ææ–™ã€?
3生物应用
å…ähœ‰äºŒç»´å±‚状¾l“构的超ž®é»‘¼‚·é‡åç‚¹ä½œäØ“å¦ä¸€¿UåÅžå¼çš„äºŒç»´ææ–™å±•现了独特光å¦å±žæ€§ï¼ŒåŒæ—¶å› 䨓¼‚äh˜¯ç”Ÿç‰©ä½“å†…å¿…é¡»çš„å…ƒç´ ï¼Œä½¿å…¶åœ¨ç”Ÿç‰©åŒ»å¦é¢†åŸŸçš„应用å…ähœ‰æ— 坿¯”拟的优åŠÑ€‚ç ”½I¶äh员采用è”åˆæŽ¢å¤´è¶…å£°å’Œæ°´æÊŽ‘…声的液æ€å‰¥¼›ÀL³•制备了黑¼‚·é‡å点åQŒè¯¥‘…å°é»‘磷é‡å点展½CÞZº†ä¼˜å¼‚的近¾U¢å¤–光妿€§èƒ½å’Œè‰¯å¥½çš„生物相容性,òq¶èƒ½æ˜¾è‘—æ€æ»è‚¿ç˜¤ç»†èƒžï¼Œæ‹¥æœ‰ä½œäؓ高效光çƒå‰‚用于癌症治疗的巨大潜力ã€?
4光通信领域
2016òq?月,¾ŸŽå›½å›½å®¶¿U‘å¦åŸºé‡‘会授予阿肯色大å¦ç‰©ç†å¦å®¶46.7ä¸‡ç¾Žå…ƒåŸºé‡‘ï¼Œç”¨äºŽç ”ç©¶‘…è–„ææ–™é»‘磷在光通讯领域的潜力。该™å¹ç›®ž®†é’ˆå¯šw»‘¼‚äh¿€å(åŠå¯¼ä½“叿”¶å…‰åŽï¼Œç”µåž®×ƒ¼šæœç€èƒ½é‡å‘上¿UÕdЍåQŒåƈ留下一个空½Iß_¼Œç”µå和空½I´ç»“åˆï¼Œå½¢æˆ‹È€å)˜q›è¡Œå»ºæ¨¡òq¶è§‚察它的行为,从而实现在‹È€å消失å‰å¯¹å…¶æ“控的å¯èƒ½æ€§ã€?nbsp;
黑磷æ˜?014òq´ç”±¾ŸŽå›½å’Œä¸å›½çš„ç ”ç©¶ž®ç»„å‘现的一¿U新型梦òqÀL料。目å‰ï¼Œå›½å†…å¤–ç ”½I¶ähå‘˜åœ¨é»‘ç£·ææ–™çš„ç†è®ºåŸº¼‹€ã€åˆ¶å¤‡å·¥è‰ºå’Œåº”用探烦斚w¢å·²å–得阶ŒD‰|€§ç ”½I¶æˆæžœï¼Œä¸ºé»‘¼‚ähŠ€æœ¯èµ°å‘å·¥ä¸šåŒ–åº”ç”¨å¥ å®šäº†åŸº¼‹€ã€?
1国外˜q›å±•
¾ŸŽå›½çŽ‡å…ˆåœ¨é»‘¼‚ïL ”½I¶ä¸Žåº”用领域开展工作,斯妼›å¤§å¦ã€è¥¿åŒ—大å¦ã€æ™®æ¸¡å¤§å¦ã€å†…å¸ƒæ‹‰æ–¯åŠ å¤§å¦½{‰ç ”½I¶æœºæž„çš„ç ”ç©¶äººå‘˜å…ˆåŽåœ¨é»‘¼‚ïL»“构性能ã€åˆ¶å¤‡å’Œåº”用领域å–å¾—é‡è¦˜q›å±•åQ?