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黑鳞:新型二维光电材料研究获重要进展

15-12-10 11:56 1495次浏览
红八牛
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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合作,由课题组成员郭志男等成功建立了一种针对新型二维材料黑磷的液相制备新方法,并揭示了黑磷独特的层数依赖拉曼特性和光学非线性。相关论文已经作为封面报道发表在刊物《先进功能材料》上。

在过去的几年中,石墨烯等二维光电材料以其非凡的特性被视为新一代的“梦幻材料”,吸引了科学界和工业界的广泛关注。2014年以来,二维材料这一集体迎来了一位杰出的新成员:黑磷。黑磷的最大优点在于拥有可控调节的能隙,使其更容易进行光探测,而其能隙是可通过层数来做调节,使黑磷能吸收从可见光到通讯用红外线范围的波长。此外,黑磷是一种直接能隙半导体,能将电子信号转成光信号。黑磷的这些性质都是石墨烯等所不具备的,从而让黑磷被视为一种新的超级材料。然而,目前黑磷的应用存在着一个问题,那就是难以实现薄层黑磷的大批量制备。
针对该问题,课题组建立了利用碱性溶液液相剥离黑磷的新方法,实现了黑磷从块材到薄层乃至单层(黑磷烯)的高效剥离和制备,通过该方法制备得到的黑磷可在水等传统溶剂中稳定分散,这样提高了黑磷的应用范围。此外,该课题组还揭示了薄层黑磷所具有的拉曼红移现象,这种红移源自黑磷的层间范德华力。随着层数的增加,层内磷原子的振动活性受阻,进而降低其振动能量,使得三种振动模式对应的拉曼峰位产生明显红移。这种层数依赖拉曼特性可被有效应用于黑磷的层数鉴定。此外,该课题组还利用黑磷成功实现了对光纤激光器的锁模。
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评论(14)
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红八牛

15-12-10 13:52

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这一段时间走的很弱,也许是里面的基金年底调仓走人了
红八牛

15-12-10 12:16

0
黑鳞还是有搞头的,现在全世界很多科研人员和机构都在研究,就像当年的锂电池一样,现在虽然没有形成产能,但是真到了那一天,你就以现在的价格买不到了。
红八牛

15-12-10 11:58

0
国际半导体技术蓝图(ITRS)持续寻找矽替代材料的行动备受全球瞩目,业界期望能找到一种能以2D实现超高速的理想导电材料。石墨烯及其衍生版本碳奈米管(CNT)一直是最被看好的热门技术,但黑磷在光子学应用上也已经展现优于石墨烯的性能。

最近,加拿大麦基尔大学(McGill University)与蒙特利尔大学(Universite de Montreal)的研究人员们宣称,2D单层的黑磷——磷烯(phosphorene),能够展现优于石墨烯以及矽的纯粹电路电子特性。
 
2D导电材料的优点在于能在室温下实现趋近超导速度,加上极其适用于延伸ITRS开发蓝图——未来将需要原子级单层延续摩尔定律(Moore‘s Law)进展。遗憾的是,任何材料的原子单层都十分易碎,因而必须找到能够沈积多层而且是2D形式的导电材料。
 未来,研究人员将以最佳的磷烯层数与最佳介电质进行实验,期望能制造出磷烯FET与最佳金属触点。除了最佳化,研究人员们并计划研究如何在晶圆厂中大规模制造这种材料的方法。
 
麦基尔大学教授Guillaume Gervais、蒙特利尔大学教授Richard Martel也参与了这项研究。该研究中的磁场实验是在佛罗里达州的国家高磁场实验室进行;该实验室由美国国家科学基金会(NSF)、佛罗里达州以及美国能源部(DoE)共同赞助支持。
红八牛

15-12-10 11:58

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国际半导体技术蓝图(ITRS)持续寻找矽替代材料的行动备受全球瞩目,业界期望能找到一种能以2D实现超高速的理想导电材料。石墨烯及其衍生版本碳奈米管(CNT)一直是最被看好的热门技术,但黑磷在光子学应用上也已经展现优于石墨烯的性能。

最近,加拿大麦基尔大学(McGill University)与蒙特利尔大学(Universite de Montreal)的研究人员们宣称,2D单层的黑磷——磷烯(phosphorene),能够展现优于石墨烯以及矽的纯粹电路电子特性。
 
2D导电材料的优点在于能在室温下实现趋近超导速度,加上极其适用于延伸ITRS开发蓝图——未来将需要原子级单层延续摩尔定律(Moore‘s Law)进展。遗憾的是,任何材料的原子单层都十分易碎,因而必须找到能够沈积多层而且是2D形式的导电材料。
 未来,研究人员将以最佳的磷烯层数与最佳介电质进行实验,期望能制造出磷烯FET与最佳金属触点。除了最佳化,研究人员们并计划研究如何在晶圆厂中大规模制造这种材料的方法。
 
麦基尔大学教授Guillaume Gervais、蒙特利尔大学教授Richard Martel也参与了这项研究。该研究中的磁场实验是在佛罗里达州的国家高磁场实验室进行;该实验室由美国国家科学基金会(NSF)、佛罗里达州以及美国能源部(DoE)共同赞助支持。
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