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黑磷有望取代硅成新型半导体材料

   日期:2019-08-16     来源:互联网    作者:admin    浏览:9    评论:0    
核心提示:  据中科院消息,固体所物质计算科学研究室邹良剑研究员与中国科技大学陈仙辉教授研究团队以及香港大学沈顺清教授合作,在静水
  据中科院消息,固体所物质计算科学研究室邹良剑研究员与中国科技大学陈仙辉教授研究团队以及香港大学沈顺清教授合作,在静水压调控块体黑磷的电子结构研究方面取得重要进展,证明压力下黑磷可以从半导体转变成狄拉克半金属。有业内人士预计,黑磷有望借此技术向半导体材料迈出重要一步,取代石墨烯也并非没有可能。

  作为二维材料的典型代表,石墨烯的研发荣获了2010年诺贝尔物理学奖,并掀起了人们研究二维材料的热潮。然而,由于石墨稀本身没有带隙,限制了它在半导体工业和光学器件等领域的应用。2014年,与石墨烯一样拥有二维层状结构的黑磷,被视为新的超级材料,刚一出现就引起了全世界的广泛关注。

  黑磷的光学性能同其它半导体相比也有巨大优势,它的半导体带隙是直接带隙,即导带底部和价带顶部在同一位置,这意味着黑磷可以和光直接耦合,构筑新一代光电器件。此外,黑磷还具有独特的力学、电学和热学的各向异性。尽管黑磷已在多个领域展现出巨大的应用潜力,它却存在着一个致命缺陷:缺乏稳定性。当接触水和氧气时,黑磷层片会在极短时间内氧化进而降解掉。这一缺陷极大地限制了黑磷的研究和工业应用。

  业内人士指出,这种高稳定性黑磷的成功制备,无疑可有效推动黑磷在光电器件等领域的工业应用,还将极大促进其在能源、催化、生物医学等领域的深入研究。黑磷有望成为新的热门半导体材料,A股市场上从事磷化工的企业在生产黑磷上具备先发优势,有望从中受益。(财联社)

 
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