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。
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。
尽管黑磷的发现距今已有一个多世纪了,但是直到2014年研究人员才意识到它可能是一种半导体材料 。因其独特的性质,黑磷可用于高效检测光线,并显示出良好的应用前景。日前,明尼苏达大学的研究小组首次在硅片上制备得到了复杂的光电路,并使用该大学纳米中心的设备将黑磷片覆盖到了此结构上。
研究小组的领导者Li教授说:“伴随着石墨烯的发现,新型二维材料不断显示出很多新的光电特性。因为这些材料是二维的,将它们放置于刻有平整集成光路的芯片 上意义重大,这将使得其与光之间的交互作用最大化,并可最大化地利用这些新颖的性质。”
明尼苏达大学团队的研究表明黑磷光电探测器在性能上可与锗制备的器件相媲美,锗制备得到的器件是芯片光电探测领域的黄金 标准。但是锗很难在硅光电路上生成,而黑磷和其他二维材料可以独立生成并可转移到任何材料上,即它们的应用面更广。
研究还表明此类器件具有很多实际用途,即通过光纤 高速传输光学数据后使用黑磷光电探测器去恢复数据。结果表明数据传输速度将提升至每秒三十亿比特,按此速度下载一部高清电影 只需30秒左右。
黑磷最新消息:
媒体从深圳大学获悉,由深圳大学——新加坡国立大学光电协同创新中心教授张晗带领的深圳市孔雀创新团队首次研发了基于黑磷的光纤锁模激光器 ,得到了超短脉冲激光的输出信号。与石墨烯类似,黑磷具有诸多优异特性,故被称为比肩石墨烯的“梦幻材料”。张晗透露,黑磷的研究和应用才刚开始,其非线性光学特性被国内外多家单位证实并应用于超快激光的产生中。可以预见不久的将来,它将成为“第二个石墨烯”。
A股市场中,相关黑磷概念股有望受益,关注
澄星股份 (6.8 停牌,买入)、
兴发集团(15.34 +5.50%,买入)、
六国化工 (10.51 +10.05%,买入)、
云天化 (15.05 +1.28%,买入)、等。