当前位置:

OFweek仪器仪表网

正文

二维黑磷驾到 石墨烯要吓尿?

导读: 石墨烯的浪潮还未过去,新的材料又开始崛起。二维黑磷是近年来才开发的半导体新材料,与其他二维晶体材料相比,二维黑磷更加稳定,被视自石墨烯之后新的超级材料,有望替代石墨烯,而石墨烯未来该何去何从。

  石墨烯的浪潮还未过去,新的材料又开始崛起。二维黑磷是近年来才开发的半导体新材料,与其他二维晶体材料相比,二维黑磷更加稳定,被视自石墨烯之后新的超级材料,有望替代石墨烯,而石墨烯未来该何去何从。

  二维黑磷是近年来才开发的半导体新材料,近日中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋课题组与深圳大学教授张晗课题组合作,在黑磷量子点的制备及超快光子学应用领域取得新进展。

  相关研究表明,与其他二维晶体材料相比,二维黑磷单晶材料更加稳定,在纳米电子器件应用方面具有很大潜力,被视自石墨烯之后新的超级材料。

  石墨烯它亲戚青出于蓝

  石墨烯作为一种奇迹材料,被誉为电子产品的未来。但现在它的一个“亲戚”——黑磷,具备低成本的制造工艺,有望替代石墨烯,成为下一个新材料金矿。

  磷作为元素周期表中第十五号元素,其化合物通常具有化学发光性质,或者通过化学反应产生大部分无热光。

  黑磷,一直很难制备但在纳米电子学领域具有应用前景,这与二维(单原子厚)神奇材料——石墨烯非常类似。同石墨烯一样,黑磷在制备过程中也存在难以克服的困难,它有多层结构,为了得到所期望的二维片层,这些多层需要通过剥离工艺一层层分离开。

  迄今二维材料的奇异世界一直被石墨烯统治着,当石墨烯降低到一定厚度时,其导电性会达到一个极端的程度,强于凯夫拉(誉为地球上最强的材料),有望作为过滤器排从空气中吸收氢燃料。

  黑磷有带隙,而石墨烯是所谓的零隙半导体。黑磷,作为可调半导体,在电子设备中或许有更多的应用:晶体管、传感器、太阳能电池、开关、电池电极等。其中一些应用已经被测试,效果非常好。同石墨烯一样,黑色的磷也不容易大量生产。

  黑色磷的确是黑色的,不像它的同素异形体能发光,但它对光线的分散效果确实非常好,甚至优于石墨烯。正因为如此,它非常适合应用于光电领域。全新的明星材料,正在绽放光芒。

  据了解,2014年,中科大微尺度物质科学国家实验室陈仙辉教授课题组与复旦大学张远波等教授课题组合作,成功制备出具有几个纳米厚度的二维黑磷场效应晶体管。

  2016年3月,中科院发布消息称,深圳先进院在二维材料领域取得新突破,制备出了高稳定性黑磷。黑磷有望借此技术向半导体材料迈出重要一步。

  目前,仅石墨烯的应用就有超过7000项专利,大部分被科技巨头苹果和索尼占有。石墨烯可以说是新的硅,但并不是具有这种性质的唯一材料。同理,黑磷的关键不在资源,而在于专利向技术的转化。

  磷和磷矿是稀缺资源。磷矿是指在经济上可利用的磷酸盐类矿物的总称,在工业上主要用于生产磷系肥料,也可以用来制造黄磷、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类产品。

  值得注意的是,磷矿石具有不可再生的特点。磷矿资源成因年代久远,成矿条件极其复杂,因而磷矿的再生几乎不可能。磷矿资源一经开发利用,磷素随着各下游加工产品的消费领域分散到自然界中,不可再循环利用,许多国家已经将磷矿资源列为战略资源。

声明: 本文由入驻OFweek公众平台的作者撰写,除OFweek官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码: