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业内认为,黑磷将会替代传统的硅,成为电子线路的基本材料。这一系列推断,源于黑磷独特的特性。[淘股吧]
1、直接带隙
与石墨烯类似,黑磷具有诸多优异特性,而黑磷超越石墨烯的最大特点是,黑磷拥有随着层数可变的直接带隙。其频间带隙(让电流通过该物质所需要的电伏)是可调谐的,也就是说,电子工程师可以通过简单的改变二维黑磷单晶的叠层来调整带隙,这一特性有利于根据具体要求设计出期望的带隙。
更重要的是它的半导体带隙是直接带隙,即电子导电能带(导带)底部和非导电能带(价带)顶部在同一位置,实现从非导到导电,电子只需要吸收能量(光能),这意味着黑磷和光可以直接耦合。这个特性让黑磷成为未来光电器件的重要备选材料之一。
2、电子转移速率
研究人员还发现,黑磷二维晶体有良好的电子迁移率(~1000cm2/Vs),可以料想,随着研究的深入和技术的进步,这一数值有望得到进一步提高。另外,黑磷还有非常高的漏电流调制率,在这方面,黑磷是石墨烯的10000倍,几乎可以比肩电子线路的传统材料“硅”了。
这些属性让二维黑磷单晶变身超级材料成为可能。从上述特性中可以看出,黑磷未来在光电领域最有前途,然而,黑磷的应用并不局限于光电领域,由于磷是生物体内必需的元素,因此,其在生物医学领域的应用具有无可比拟的优势。
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短短两年,喻学锋团队的9项黑磷发明专利以2500万元实现产业化转让,并与国内磷化工龙头企业兴发集团合作创立湖北中科墨磷科技有限公司,还获得兴发集团2500万元横向经费,组建了二维黑磷联合实验室。